И выпустила процессор AMD K6-2 с технологией 3DNow!
Андрей Колесов
23 июня в Москве на пресс-конференции компания AMD совместно со своим основным партнером по дистрибуции в Европе фирмой CHI представила новый процессор AMD K6-2 на базе технологии 3DNow! с тактовыми частотами 266, 300 и 333 МГц.*1 Впервые он был анонсирован в конце мая на международной конференции разработчиков компьютерных игр. После этого компания организовала серию его презентаций по всему миру.
-----
*1 Ранее процессоры K6-2 и K6-3 имели соответственно кодовые названия K6-3D и K6-3D+, а технология 3DNow! (это теперь зарегистрированная торговая марка) - AMD-3D.
Уникальность данного события в том, что AMD, всегда следовавшая в фарватере архитектуры Intel (имеется в виду внешний программный интерфейс, а не внутренняя реализация процессора) впервые пошла на самостоятельное расширение состава команд, предложив собственный новый стандарт - x86 + MMX + 3DNow!.
Кроме того, K6-2 стал первым процессором для разъема Socket 7, способным работать с частотой системной шины 100 МГц (то, что AMD называет платформой Super 7). Это позволяет за счет увеличения скорости обмена данными с оперативной памятью и кэш-памятью второго уровня увеличить производительность ПК по сравнению со стандартной до сегодняшнего дня частотой в 66 МГц на 50%. В настоящее время чипсеты для Super 7 уже производят компании VIA Technologies и Acer Laboratories, а системные платы с ее поддержкой - Biostar, FIC, Microstar и ряд других фирм.
K6-2 vs. Pentium II сегодня
В своей конкурентной борьбе с Intel компания AMD продолжает действовать согласно традиционному лозунгу - “та же производительность за меньшую стоимость”. Однако, по-прежнему делая основную ставку на сегмент систем младшего класса (ПК стоимостью до $1000), представители AMD подчеркивают, что новый процессор позиционируется как альтернатива не только Celeron, но и более мощным моделям Pentium II. Специально приехавший на презентацию директор по маркетингу AMD в Европе Роберт Стед (Robert Stead) продемонстрировал целый ряд графиков с результатами тестов, которые должны были подтвердить технические преимущества К6-2.
Таблица 1. Результаты тестирования
Однако в качестве комментария к этим утверждениям AMD следует сказать, что не существует абсолютных тестов и каждый производитель предпочитает использовать те из них, которые лучше отражают преимущества его изделий. Тем более нужно учитывать, что тесты дают оценку не самим процессорам, а производительности всей вычислительной системы. В данном случае результаты, приведенные представителями AMD (см. табл. 1), скорее отражают качество системных плат (частоты шины), чем самих процессоров. Преимущество же в 15% в тесте 3D с учетом использования специализированных команд (и более высокой частоты системной шины) выглядит также не очень убедительно. Об эффективности самой технологии 3DNow! с архитектурной точки зрения можно было бы полнее судить, если сравнить K6 и K6-2, но такие сведения не были представлены.*1
-----
*1 Все процессоры AMD и Cyrix последних лет имели очень приличные характеристики для целочисленных операций, порой даже заметно опережая в этом изделия Intel. В какой-то степени это достигалось и за счет увеличения объема кэш-памяти первого уровня: 64 Кб у AMD и Cyrix против 32 Кб у Intel. Но производительность обработки вещественных чисел заметно отставала, что было особенно заметно при работе с трехмерной графикой. Фактически, реализовав технологию 3DNow!, AMD достигла показателей процессоров Intel, которые у последних получаются за счет обычных команд с плавающей запятой.
Что касается стоимости процессоров K6-2, то AMD сейчас вообще не называет точных цифр, придерживаясь принципа - “наши процессоры всегда будут на 25% дешевле аналогичных по производительности моделей Intel”. Но при такой расплывчатой формулировке делать ценовые сравнения достаточно сложно. Анализ розничных цен московских реселлеров показал, что стоимость K6-2/300 и Celeron-300 находится примерно на одном уровне (160 - 180 долл.). Pentium II действительно стоит дороже (около 330 долл.), но в эту цену входит также стоимость дополнительных модулей 512 Кб кэш-памяти второго уровня.
3DNow! vs. Katmai завтра
Однако изюминкой K6-2 является то, что AMD не просто опередила Intel в расширении архитектуры x86, а предложила собственный вариант направления ее развития. Напомним, что Intel готовится к выпуску моделей процессоров с расширенной архитектурой с условным названием Katmai, которая будет включать в себя дополнительный набор из 70 команд аналогичного назначения - для обработки 3D-графики. Будет ли 3DNow! совместима, например в качестве подмножества, с технологией Katmai?
Представители AMD никак не отвечают на этот вопрос, приняв на вооружение давнюю позицию Intel - “мы не собираемся сравнивать реальные продукты с гипотетическими”. “Мы ничего не знаем о планах Intel, - подчеркнул Роберт Стед. - Но если Intel обратится к нам, то мы готовы рассмотреть вопрос о лицензировании для нее технологии 3DNow!”. Что ж, это справедливо, так как Intel не обнародовала (в отличие от ситуации с MMX) описания новых команд.
Тем не менее из частных высказываний сотрудников AMD и Intel следует, что, скорее всего, совместимости двух наборов команд не будет. А значит, решающее значение имеет вопрос, смогут ли ужиться на рынке две модификации архитектуры. Ответ на него полностью зависит от позиции компьютерной индустрии - разработчиков ПО и аппаратуры.
Разумеется, отрыв во времени на 8 - 9 месяцев дает определенные преимущества AMD, но вряд ли они окажутся решающими. Адаптация к новым технологиям серьезных программных продуктов - ГИС, САПР, сложных игр - требует достаточно много времени. Поэтому AMD в первую очередь рассчитывает на появление игровых программ - до 100 подобных продуктов с поддержкой 3DNow! к концу года. Но ведь Intel также уже предоставила спецификации Katmai (на конфиденциальной основе) разработчикам ПО, и к началу следующего года можно ожидать появления не меньшего числа готовых программных решений для данной технологии.
В этом плане более весомым аргументом является поддержка 3DNow! со стороны создателей системного ПО. Оптимизированные под эту технологию мультимедийные API-интерфейсы DirectX 6.0 (Microsoft) и OpenGL 1.2 (Silicon Graphics) должны появится соответственно летом и осенью нынешнего года. Но нет сомнения и в том, что они будут включать (или уже включают) оптимизацию под Katmai. Вопрос здесь в другом - смогут ли разработчики обеспечить адекватную поддержку трех архитектур (традиционной и двух расширенных) и не создаст ли это дополнительных трудностей для конечных пользователей, которые уже сегодня изрядно мучаются со слабой управляемостью сложных приложений при их привязке к разнотипным аппаратным компонентам ПК.
Непростая задача стоит и перед производителями чипсетов и системных плат: создание компонентов ПК специально под AMD может сузить рынок их сбыта и, как следствие, свести на нет ценовые преимущества. Так или иначе, но пока ведущие производители системных плат не объявили официально об ориентации на K6-2. Из лидеров среди сборщиков ПК о своих планах создания систем на базе нового процессора пока сообщила только IBM.
K6-3, K7, ...
А тем временем AMD намерена развивать линию процессоров: в III квартале должна появиться модель с частотой 350 МГц, а в IV - 400 МГц. Кроме того, до конца года ожидается выход вариантов K6-2 для мобильных систем.
Еще больший интерес вызывает предстоящий во второй половине года выпуск процессора K6-3. Этот процессор будет включать в дополнение к ядру K6-2 встроенную кэш-память второго уровня объемом 256 Кб и обеспечивать поддержку внешней кэш-памяти третьего уровня (последнее является новшеством для ПК).
Таким образом, получается, что AMD собирается осуществить идею трехлетней давности (интегрированная в одном корпусе кэш-память, работающая на внутренней частоте процессора), от которой Intel отказалась (по крайней мере на время) в пользу более технологичного решения Pentium II. По мнению технического менеджера AMD по СНГ Валерия Рыбакова, прогресс полупроводниковой технологии за последние годы позволяет создать такой продукт. Более того, подчеркнул он, в K6-3 будет сохранен все тот же Socket 7. Однако следует отметить, что изменение схемы разъема для Pentium Pro и Pentium II было в значительной степени вызвано необходимостью обеспечить многопроцессорные конфигурации систем - Socket 7 изначально был ориентирован на однопроцессорные ПК.
Что же касается долгосрочных планов AMD, то они, по-видимому, будут определяться развитием линии процессора K7, который появится примерно через год. Данных о его архитектуре пока никаких нет, но судя по всему этот 32-разрядный процессор не будет конкурентом будущему процессору Merced. Тем не менее известно, что в качестве разъема будет использоваться Slot Alpha, лицензированный у компании Digital. Вполне возможно, это будет означать окончательный раскол в семействе x86 на две самостоятельные процессорные линии.
Производственные аспекты
Последний год бизнес AMD одолели хронические проблемы с производством процессоров, отразившиеся на финансовом состоянии компании. По мнению многих экспертов, это связано с низким процентом выхода годных изделий, что не позволило достигнуть проектных объемов и, самое главное, обеспечить необходимый уровень рентабельности производства. Представители же AMD считают, что причина сложившейся ситуации в сложности перехода от 0,35-микронной технологии к 0,25-микронной, который на сегодняшний день в целом уже завершен.
Решение производственных проблем компании в значительной степени связано с пуском в начале 1999 г. нового завода Fab 30 в Дрездене, строительство которого обошлось AMD в 1,9 млрд. долл. Завод будет выпускать процессоры по технологии 0,25 мкм, а в будущем - 0,18 мкм и, по мнению AMD, сможет удовлетворить потребности всей Европы в ее продукции.
В плане технологии любопытно отметить, что у последних процессоров AMD более высокая плотность размещения микрокомпонентов на кристалле по сравнению с продукцией Intel (см. табл. 2). Это показывает хороший потенциал микросхем - более низкая стоимость, увеличение тактовой частоты, снижение удельного тепловыделения и пр. Но одновременно повышаются требования и к качеству технологии. Вполне вероятно, проблемы последнего года с выпуском K6 во многом объясняются желанием обойти Intel за счет “большого скачка”, сделать который не удалось: существующая сегодня технология не позволила реализовать потенциал топологии микросхемы - процент выхода годных кристаллов оказался слишком низким.
Таблица 2. Характеристики кристаллов микропроцессоров
AMD в России - удастся ли восстановить позиции?
За последние пару лет AMD явно утратила свои позиции на российском компьютерном рынке по сравнению с 1995 г., когда ее продукцией пользовалось до 50% российских сборщиков. В частности, в 1997 г. бизнес компании в России сократился почти в два раза по сравнению с 1996 г. и составил около 20 млн. долл. Однако самое главное, на наш взгляд, это то, что компания, похоже, потеряла способность управлять продвижением продукции в нашей стране.
Это было заметно и на прошедшей пресс-конференции, например, по весьма неуверенным ответам на вопросы о состоянии дел AMD в России, в частности о партнерской сети компании. Создалось впечатление, что за уклончивым сообщением главы представителя CHI в России Владимира Харитонова о том, что “продукция AMD представлена в прейскурантах всех реселлеров”, скрывается отсутствие стабильных каналов поставок. К сожалению, на пресс-конференции не были представлены ни российские партнеры, ни продукция отечественных производителей ПК и разработчиков ПО (что отличает аналогичные презентации Intel на протяжении последних трех лет).
Но, может быть, июньский визит сотрудников европейского отделения AMD в Россию означает начало нового этапа восточной политики компании?
Технология 3DNow!
Технология 3DNow! представляет собой дополнительный набор из 21 специализированной команды, предназначенный для ускорения обработки 3D-графики. В их основе лежит та же архитектура SIMD (Single Instruction Multiple Data - обработка одной командой нескольких потоков данных), что и в MMX-командах, но последние работают с целыми числами, а 3DNow! - с вещественными. Кроме того, в состав новых команд включены инструкции для целочисленных SIMD-операций специально для ускорения MPEG-декодирования.
Для внутреннего хранения данных команды 3DNow! и MMX используют единый блок 64-разрядных регистров, предназначенных для хранения чисел с плавающей запятой. По словам представителей AMD, реализация в одном мультимедийном блоке инструкций 3DNow! и MMX, а также использование единого указателя стека исключают временн’ые затраты на сохранение данных при чередовании этих команд. Одновременно в конструкцию процессора внесены изменения, которые ускоряют переключение между инструкциями MMX и обычными командами с плавающей запятой и оптимизируют работу с кэш-памятью первого уровня.
