So sánh cpu celeron d và pentium 4 năm 2024

Pentium 4 được sản xuất vào tháng 11 năm 2000 và được giới thiệu là bộ xử lý thế hệ mới. Nếu bộ xử lý này được đặt số thay vì tên nó sẽ được gọi là 786 bởi vì nó đại diện cho một thế hệ sau những bộ xử lý 686. Vài hình thức khác nhau của Pentium 4 đuợc ra mắt công chúng dược dựa trên kiến trúc và khuôn bộ xử lý. Vài khuôn bộ xử lý được thể hiện trong hình 3.38.

- cong ty bao tri may tinh - dịch vụ bảo trì máy tính

Những điểm kỹ thuật chính cúa Pentium 4 bao gồm:

■Tốc độ từ 1,3GHz đến 3.8GHz.

■Phần mềm tương thích với những bộ xử lý Intel 32 bit trước.

■Một số phiên bản hỗ trợ EM64T (các mở rộng 64 bit) và Bit vô hiệu hóa thực thi

(bảo vệ vượt dòng bộ nhớ đệm).

■Bus bộ xử lý (front-side) chạy ở 400MHz, 533MHz, SOOMhz hay 1066Mhz.

■ Những bộ logic số học (ALUs: Arithmetic logic units) chạy gấp hai lần tần số nhân bộ xử lý.

■Công nghệ siêu đường dẫn (20 -30 tầng)

■Công nghệ siêu phân luồng hỗ trợ tất cả bộ xử lý 2.4GHz và nhanh hơn chạy bus 800MHz, tất cả bộ xử lý 3.06GHz và nhanh hơn chạy bus 533MHz.

■Thực thi tập lệnh ngoài lệnh chuyên nghiệp.

■Bộ dự đoán phụ được mở rộng.

■Bộ nhớ đệm Ll 8KB ha> 16KB cộng với bộ nhớ đậm theo vết thực thi vi lệnh 12K.

■ Bộ nhớ đệm L2 Г 56 bit trên khuôn tốc độ nhân 256 KB, 512 KB, I MB hoặc 2 MB kết hợp 8 đường.

■Bộ nhớ đệm 1,2 có thể tận dụng toàn bộ bộ nhớ vật lý và hỗ trợ ECC.

■Bộ nhớ đệm L3 tốc độ nhân 2MB tích hợp trên khuôn. (Extreme Edition)

■SSE2 - SSE cộng với 144 tập lệnh mới cho xử lý âm thanh và đồ họa. (Willamette và Northwood)

■SSE3-SSE2 cộng thêm 13 tập lệnh mới cho xử lý âm thanh và đồ họa (Prescott).

■ Bộ dấu chấm động được mở rộng.

■ Có nhiều trạng thái năng lượng thấp hơn.

Intel bỏ những số La Mã bằng một sự chỉ định 4, số Ả-rập tiêu chuẩn đối với Pentium 4. Bên trong Pentium 4 có một kiến trúc mới mà Intel gọi là vi kiến trúc NetBurst (NetBurst microarchitecture), là thuật ngữ thị trường không phải thuật ngữ kỹ thuật. Intel dùng NetBurst để thí nghiệm công nghệ siêu đường dẫn, một bộ máy thực thi nhanh, bus hệ thống tốc độ cao (400MHz, 533MHz, 800Mhz hay 1066MHz) và bộ nhớ đệm theo vết thực thi. Công nghệ siêu đường dẫn là làm tăng gấp đôi hay gấp ba độ sâu đường dần tập lệnh so với Pentium Ш (hay Athlon/Athlon 64) nghĩa là nhiều bước nhỏ hơn được yêu cầu để thực thi tập lệnh. Mặc dù điều này cỏ thể dường như kém hữu hiệu, nhưng nó cho phép đạt tới những xung cao hơn nhiều. Bộ máy thực thi nhanh cho phép hai bộ logic số nguyên (ALUs: arithmetic logic units) chạy gấp đôi tần số nhân bộ xử lý có nghĩa là những tập lệnh có thể thực thi trong nửa chu kỳ đồng hồ. Bus hệ thống 400MHz/533MHz/800Mhz/l066Mhz là bus '‘quad-pumped” chạy hơn đồng hồ hệ thống l00Mhz/l33Mhz/200Mhz/266Mhz chuyển giao dữ liệu gấp bốn lần trong mỗi chu kỳ đồng hồ. Bộ nhớ đệm theo vết thực thi là bộ nhớ đệm L1 tốc độ cao chứa ước lượng 12K những vi hoạt động giải mã. Nó di chuyển bộ giải mã tập lệnh từ đường dẫn thực thi chính, làm tăng tốc độ xử lý.

Trong những vấn đề trên thì bus bộ xử lý tốc độ cao là đáng kể nhất, về mặt kỹ thuật mà nói bus bộ xử lý là bus quad-pumped 100MHz, l33Mhz, 200Mhz hay 266Mhz chuyển giao dữ liệu gấp bốn lần trong một chu kỳ (4x), cho tốc độ hiệu dụng 400Mhz, 533Mhz, 800Mhz hay 1066Mhz. Bởi vì bus dung lượng 64 bit (8 byte) cho tốc độ lưu lượng 3200MBps, 4266MBps, 6400MBps, hay 8532MBps.

Trong kiến trúc nội bộ đường dẫn 20 tầng hay 30 tầng của Pentium 4 những tập lệnh đơn bị bẽ thành nhiều tầng nhỏ hơn so với bộ xử lý trước như Pentium III, làm nó hầu như giống bộ xử lý RISC. Không may là có thể thêm vào số chu kỳ để thực thi những tập lệnh nếu chúng không được tối ưu cho bộ xử lý. Một ưu điểm kiến trúc quan trọng khác là công nghệ siêu phân luồng, có thề được tìm thấy trong tất cả Pentium 4 2.4GHz và nhanh hơn chạy bus 800MHz hay tất cả Pentium 4 3.06GHz và nhanh hơn chạy bus 533MHz. Siêu phân luồng cho phép một bộ xử lý đơn chạy hai luồng cùng thời, hoạt động như thể nó là hai bộ xử lý thay vì một.

Pentium 4 đời đầu sử dụng socket 423 có 423 chân trong sự sắp xếp SPGA 39x39. Những phiên bản sau cùng socket 47H; phiên bản hiện nay dùng socket T (I.GA775) có những chân thêm để hỗ trợ tính năng mới như EM64T (sự mở rộng 64 bit), bit vô hiệu hóa thực thi (sự bảo vệ chống những tấn công tràn bộ nhớ đệm), công nghệ ảo Intel, và những tính năng tiên tiến khác. Celeron không bao giờ được thiết kế để làm việc trong socket 423, nhưng Celeron và Celeron D có socket 478 hay socket T (LGA775), cho phép hệ thống hạ giá so với Pentium 4. Bộ chọn điện áp được tạo ra nhờ vào module điều chỉnh điện áp tự động được đặt trên bo mạch chủ và được nối đến socket.

Bảng 3.24 bao gồm một hướng dẫn đối với các tính năng bộ xử lý Pentium 4 cũng như các bộ xử lý Pentium 4 Extreme Edition, được đi sâu vào chi tiết trong phần tiếp theo. Muốn thêm thông tin những tính năng này trên bộ xử lý cụ thể, vào Intel Processor Spec Finder tại http://processorfinder.intel.com.

EE = Extreme Edition NX = Execute Disable Bit

SSE = Streaming SIMD Instructions (MMX) Technology F.IST = Enhanced Intel SpeedStep

HT = Hyper-Threading Technology VT = Virtualization Technology

Hiện nay, rõ ràng là "Pentium 4” có nhiều hơn một họ bộ xử lý, dẫn đến sự nhầm lẫn vô tận khi người dùng xem xét các nâng cấp hay mua hệ thống mới. Do có ba dạng (Socket 423, Socket 478 và Socket 775) và dãy lớn các tính năng có sẵn trong họ Pentium 4, cần thiết là bạn quyết định chính xác tính năng nào thuộc bộ xử lý cụ thể trước khi mua nó như một sự nâng cấp từ bộ xử lý đang có hay như phần tử cùa hệ thống đầy đủ.

Pentium 4 Extreme Edition

Vào tháng 10 năm 2003 Intel giới thiệu Pentium 4 Extreme Edition, được ghi nhận là bộ xử lý máy để bàn có bộ nhớ đệm L3. Extreme Edition (hay Pentium 4EE) cơ bản là phiên bản được tân trang lại của bộ xử lý server/workstation Xeon nhân Prestonia đã sử dụng bộ nhớ đệm L3 từ thủng 10 năm 2002. Pentium 4EE có bộ nhớ đệm L2 512KB và bộ nhớ đệm L3 2MB, tăng số lượng bán dẫn lên đến 178 triệu bóng và làm khuôn rộng đáng kể so với Pentium 4. Bởi vì khuôn rộng dựa trên quy trình 130 nanometer, chip này tốn chi phí cao để sản xuất và giá bán cao ngất ngưỡng đã cho thấy điều này. Extreme Edition là mục tiêu hướng về thị trường nơi mọi người sẵn lòng tiêu những khoản tiền dư cho tốc độ thêm. Bộ nhớ đệm bổ sung này không hỗ trợ những ứng dụng kinh doanh tiêu chuẩn cũng như những trò chơi 3D “đói năng lượng".

Năm 2004 những phiên bản được sửa lại của Pentium 4 Extreme Edition được ra mắt. Những bộ xử lý này dựa trên quy trình 90 nanometer (0.09 micron) Pentium 4 nhân Prescott với bộ nhớ đệm 1.2 2MB trộn vị trí thiết kế bộ nhớ đệm L2 512KB được sử dụng bởi Pentium 4 nhân Prescott tiêu chuẩn. Pentium 4 Extreme Edition nhân Prescott không có bộ nhớ đệm L3. Pentium 4 Extreme Edition có sẵn ở hai dạng socket 478 và T với những xung từ 3.2GHz đến 3.4GHz (socket 478) và từ 3.4GHz đến 3.73GHz (socket T).

Bộ cấp nguồn điện của Pentium 4 và vấn đề làm mát

So sánh với những bộ xử lý cũ hơn, Pentium 4 đòi hòi nguồn cung cấp năng lượng lớn và vì vậy bắt đầu vào tháng 2 năm 2000 Intel đổi bo mạch chủ ATX và các đặc điểm kỹ thuật bộ nguồn để hỗ trợ một module điều chỉnh điện áp CPU được cấp nguồn 12V thay vì 3.3V hay 5V như các thiết kế trước. Do sử dụng nguồn 12V, những nguồn 3.3V hay 5V có sẵn cho chạy phần còn lại của hệ thống và sức kéo dòng điện tổng thể giảm đáng kể với điện áp cao như một nguồn duy nhất. Nguồn PC cung cấp nguồn điện nhiều hơn 12V, nhưng bo mạch chủ ATX và thiết kế nguồn cung cấp cũ phân phối cơ bản chỉ một chân cho 12V (mỗi chân ước tính chi 6 amp), nên những đường 12V được thêm vào cần thiết để cung cấp nguồn cho bo mạch chủ.

Sự sửa đổi ở bộ kết nối nguồn CPU, được gọi là bộ kết nối ATX12V. Bất kỳ bo mạch chủ có bộ kết nối ATX12V đều yêu cầu bạn cấp điện cho nó. Nếu bạn đang dùng bộ nguồn ATX cũ hơn thiếu bộ kết nối ATX 12V tốt hơn, nhiều công ty bán những thiết bị tiếp hợp để chuyển đổi bộ kết nối nguồn ngoại vi kiểu Molex tiêu chuẩn thành bộ kết nối ATXI2V. Tiêu biểu nguồn cung cấp 300 w (yêu cầu tối thiều) hay lớn hơn có nhiều hơn mức thích hợp 12V cho các ố đĩa và bộ kết nối ATX12V. Nếu nguồn cung cấp ít hơn 300W phải thay thế nguồn.

Làm mát bộ xử lý công suất lớn Pentium 4 đòi hỏi một bộ giải nhiệt thực sự lớn. Những bộ giải nhiệt nặng nề (đôi khi nhiều hơn 0.45 kg.) có thể làm tồn hại CPU hay phá hỏng bo mạch chủ khi chấn động hay va chạm, đặc biệt trong lúc vận chuyển. Để giải quyết vấn đề này với bo mạch chủ Pentium 4 nhiều phương pháp đã được sử dụng để đảm bảo bộ giải nhiệt có trong hệ thống. Đặc điểm kỹ thuật cho phép socket 423 Intel được thêm bốn miếng cân bằng cho sườn thiết kế khung ATX để hỗ trợ những giá giữ bộ tản nhiệt. Những giá đỡ này cho phép khung đờ sức nặng cùa bộ tản nhiệt thay vì dựa trên bo mạch chủ như những thiết kế cũ. Những người bán khác dùng những phương pháp khác để gia cố vị trí CPU không cần gắn thêm khung trực tiếp. Thí dụ như bo mạch chủ P4T cùa Asus được cung cấp miếng gia cố kim loại cho phép khung ATX ngoài giá (off- the shelf) đi với bo mạch chủ.

Hệ thống socket 478 không cần bất kỳ miếng cân bằng hay miếng kim loại gia cố nào, chúng dùng sự phối hợp đồng nhất trong đó bộ tản nhiệt CPU gắn trực tiếp vào bo mạch chủ. Bo mạch chủ với socket 478 có thế lắp đặt vào bất kỳ thùng máy nào mà không cần có giá đỡ.

Hệ thống socket T (LGA775) dùng một cơ cấu chốt duy nhất giữ bộ xử lý. Bộ tản nhiệt được định vị trên bộ xử lý và các chân khóa gần bộ xử lý vào bo mạch chủ.

Do họ bộ xử lý Pentium 4 được sản xuất theo ba loại socket với sự đa dạng trong xung và sự tiêu hao nguồn, cơ bản là nên chọn bộ tản nhiệt được làm cụ thể cho loại nào cùng tốc độ mà bạn mua (hay định mua).

Intel Pentium D và Pentium Extreme Edition

Intel giới thiệu các bộ xử lý dual-core đầu tiên của họ, Pentium Extreme Edition và Pentium D, trong tháng 5 năm 2005. Mặc dù những bộ xử lý này dùng tên mã Smithfield trước khi giới thiệu, chúng lại dựa trên nhân Pentium 4 Prcscott. Thực tế, để đưa các bộ xử lý dual- corc vào thị truờng nhanh chóng. Intel dùng hai nhân Prescott trong bộ xử lý Pentium D hay Pentium Extreme Edition. Nhân này kết hợp với nhân kia qua chip MCH (North Bridge) trên bo mạch (xem hình 3.39).

Vì lí do này, chipset Intel 915,925 và một số chipset bên thứ ba đuợc chế tạo cho Pentium 4 không thể dùng cho Pentium D hay Pentium Extreme Edition. Các chipset máy để bàn Intel 945 series, 955X, 975X và chipset workstation E7230 là những chipset đầu tiên cùa Intel hỗ trợ những bộ xử lý này. nForce 4 series từ NVIDIA cũng vận hành với những bộ xừ lý này.

Những tính năng chính của Pentium D bao gồm:

■Xung từ 2.66GHz uến 3.6GHz

■Bus bộ xử lý 533MHz hay 800MHz.

■Tập lệnh mở rộng 64 bit EM64T

■Hỗ trợ bit vô hiệu hóa thực thi (Execute DisableBit)

■Quy trình sản xuất 65- hay 90-nanometer.

■Bộ nhớ đệm 2MB/4MB L2 ( IMB/2MB cho mỗi nhân)

Các kiểu mẫu 830. 840 và 9xx cùng bao gồm công nghệ Enhanced Intel Speed Step, dẫn đến hoạt động máy tính êm ả hơn và mát hơn bằng cách cung cấp một dãy lớn tốc độ bộ xử lý trong đáp ứng lượng công việc trong thời gian nhất định và các vấn đề nhiệt.

Extreme Edition là phiên bản cao cấp của Pentium D, nhưng với những khác biệt:

■Công nghệ HT được hỗ trợ, cho phép mỗi nhân giả như hai nhân bộ xử lý cho tốc độ tốt hơn với những ứng dụng đa luồng.

■Không hỗ trợ công nghệ bước tốc độ Intel được nâng cao (Enhanced Intel Speed Step Technology).

■Bao gồm các hệ số nhân không khóa, cho phép vượt xung dễ dàng.

Suốt thời kỳ sản xuất Pentium 4. Intel nhận ra rằng mức tiêu thụ năng lượng lớn của kiến trúc NetBurst là vấn đề nghiêm trọng. Ngay khi xung gia tăng, mức tiêu thụ năng lượng cũng tăng. Nguyên nhân chính là đường dẫn nội bộ sâu 31 tầng (31 stage internal pipeline), làm bộ xừ lý nhanh nhưng ít hiệu quả. Để tiếp tục những bộ xử lý nhanh hơn có tính năng nhiều nhân, cần một giải pháp để nâng hiệu quả và giảm mức tiêu thụ năng lượng đáng kể. May mắn thay Intel có giải pháp hoàn hảo cho những bộ xử lý di động. Bắt đầu với Pentium M kiến trúc di động cùa Intel khác hoàn toàn khác biệt với bộ xử lý máy để bàn như Pentium 4. Thực tế Pentium M được dựa cơ bản trên Pentium 111! Để tạo ra bộ xử lý máy để bàn mới, Intel bắt đầu với những bộ xử lý di động hiệu quả cao và kế tiếp thêm vào vài tính năng và công nghệ mới để nâng cao hoạt động. Những bộ xử lý mới này được thiết kế ngay từ đầu là những chip nhiều nhân, hai hoặc ba nhân cho mồi chip vật lý. Kết quả của sự phát triển là dòng bộ xử lý Core 2, được phát hành vào 27 tháng 7 năm 2006.

Thiết kế vi kiến trúc Core (Core Microarchitecture) có tính năng trong dòng bộ xử lý Core 2 cho tốc độ nhanh hơn và tiết kiệm điện hơn 40% so với Pentium D thế hệ trước. Cũng thú vị để nhận thấy bộ xử lý Core 2 Duo là bộ xử lý dual Core thế hệ thứ ba của Intel. Thế hệ thứ nhất là bộ xử lý Pentium D cho PC để bàn, thế hệ thứ hai là bộ xử lý Core Duo cho máy tính xách tay.

Cách đặt tên của hai bộ xử lý Core 2 và Vi kiến trúc Core là điều gây nhầm lẫn bởi vì tên Core cũng được dùng trên bộ xử lý Core Solo và Core Duo là những dòng bộ xử lý thành công so với Pentium M trong dòng bộ xử lý di động của Intel. Điều lạ kỳ ở đây là Core Solo/Duo không kết hợp với vi kiến trúc Core và mặc dầu chúng thỏa mãn điểm bắt đầu phát triển cho Core 2, Core Solo/Duo khác biệt bên trong và không cùng dòng với bộ xử lý Core 2. Do bộ xử lý Core Solo/Duo chỉ được xem như những bộ xử lý di dộng, chúng không được bao hàm ở đây.

Core 2 khởi đầu được phát hành như bộ xử lý Dual-core, sau đó có những phiên bản quad- core ra mắt. Những phiên bản dual-core cảa những bộ xử lý Core 2 có 291 triệu bóng bán dẫn, ngược lại bộ xử lý quad-core có gấp đôi hay 582 triệu bóng bán dẫn. Chúng bao gồm 1MB đến 2MB bộ nhớ đệm L2 cho mỗi nhân, lên tới 8MB bộ nhớ đệm L2 tổng cộng cho phiên bản quad-core. Khởi đầu tất cả được xây dựng trên những miếng vi mạch (wafer) 300mm dùng quy trình 65nm, kế tiếp có những phiên bản 45nm được phát hành.

Những điếm chủ yếu của vi kiến trúc Core bao gồm:

■Thực thi động mở rộng (Wide Dynamic Execution) — Mỗi nhân thực thi nội bộ mở rộng 33% hơn những thế hệ trước, cho phép mỗi nhân thực thi lên tới đủ bốn tập lệnh đồng thời. Hiệu quả xa hơn được đạt được thông qua nhiều bộ nhớ đệm dự đoán nhánh chính xác. các tầng đệm tập lệnh sâu hơn cho tính linh hoạt thực thi lớn hơn và những tính năng được thêm vào để giảm thời gian thực thi.

■Khả năng nguồn thông minh (Intelligent Power Capability) — khả năng kiểm soát nguồn cao cấp bật lên phân hệ bộ xử lý riêng biệt chỉ nếu và khi chúng được cần thiết.

■Bộ nhớ đệm thông minh tiên tiến (Advanced Smart cache) — Bộ nhớ đệm được tối ưu nhiều nhân làm gia tăng sắc xuất mà mỗi nhân thực thi có thể truy cập dữ liệu từ bộ nhớ đệm L2 được chia sể.

■Truy cập bộ nhớ thông minh (Smart memory Access) — Bao gồm khả năng được gọi là “bộ nhớ định hướng" làm gia tăng hiệu quả xử lý ngoài lệnh bởi cung cấp những nhân thực thi thông minh để suy đoán tài dữ liệu cho những tập lệnh để thực thi.

■Sự tăng đĩa kỹ thuật số cao cấp (Advanced Digital Media Boost) — Cải tiến tốc độ khi thực thi những tập lệnh mở rộng SIMD dòng (SSE: Streaming SI MI) Intension) bằng cách cho phép những tập lệnh 128 bit được thực thi tại tốc độ băng thông của một tập lệnh cho mỗi chu kỳ đồng hồ. Điều này làm gia tăng gấp đôi một cách hiệu quả tốc dộ thực thi cho những tập lệnh này so sánh với những thế hệ trước.

■Họ Core 2 bao gồm bộ xử lý dual-core và quad-core ba tên khác nhau:

■Core 2 Duo – Bộ xử lý Duo – core tiêu chuẩn

■Celeron — Bộ xử lý đơn cấp thấp hay dual-core.

■Core 2 Quad — Bộ xử lý Quad-core tiêu chuẩn.

■Core 2 Extreme — Những phiên bản cao cấp của những bộ xử lý Duo-core hoặc Quad-core.

Tất cả bộ xử lý họ Core 2 hỗ trợ 64 bit, cũng như SSSE3 (SSE3 bổ sung) thêm 32 tập lệnh S1MD mới (SIMD: single Instruction multiple data) đến SSE3. Chúng cũng hỗ trợ công nghệ bước tốc độ Intel mở rộng EIST (EIST: Enhanced Intel speedstep Technology) và phân lớn hỗ trợ cung cấp cho công nghệ ảo phần cứng (hardware virtualization Technology).

Các bảng 3.26 và 3.27 nêu chi tiết các bộ xử lý khác nhau trong họ Core 2.

Các bộ xử lý Intel Nehalem (Core i)

Vi kiến trúc Nehalem là kế vị cùa vi kiến trúc Intel Core 2. Các bộ xử lý Nehalem được biết như họ Core i Series. Các tính năng chủ yếu của họ này bao gồm sự tích hợp bộ điều khiển bộ nhớ vào bộ xử lý và trong một số kiểu. North Bridge bao gồm bộ xử lý đồ họa tùy chọn đặt tên mã Larrabee.

Bộ xử lý Core i Series đầu tiên là Core i7 được giới thiệu vào tháng 11 năm 2008. Ban đầu được xây dựng trên quy trình 45nm, sau đó các bộ xử lý Core i Series được làm trên quy trình 32nm được cải tiến cho phép khuôn nhỏ hơn, sự tiêu thụ năng lượng thấp hơn và tốc độ lớn hơn. Tất cả đều hỗ trợ bộ nhớ DDR3, bao gồm bộ nhớ đệm L3 và một số kiều có hổ trợ công nghệ Hyper-Threading (HT).

Có hai biến thể trong họ Core i Series, các phiên bản cao cấp dùng Socket LGA1366 và nhiều kiểu chủ đạo dùng Socket LGA1156. Các kiểu chủ đạo có North Bridge tích hợp toàn bộ bao gồm bộ điều khiển DDR3 kênh đôi, giao diện đồ họa và một bộ xử lý đồ họa tùy chọn (tên mã Larrabce). Do về chức năng North Bridge được tích hợp vào bộ xử lý, chip Socket

LGA 156 dùng một 2GBps DMI (Direct Media Interface) khi kết nối bus front-side với thành phần South Bridge trên bo mạch chủ.

Bộ xử lý Core i 900 Series dùng Socket LGA1366 bao gồm một bộ điều khiển bộ nhớ DDR3 kênh 3 và một bus front-side được gọi là QPI (Quick Path Interconnect) kết nối với thành phần North Bridge (được gọi là I/O Hub hay IOH) trên bo mạch chủ (xem Hình 3.41). IOH thực thi giao diện đồ họa PCIe.

Các thành viên ban đầu của họ Core i Series bao gồm các bộ xử lý Core i5 và i7. Sau này được thêm các bộ xử lý i3 và i9 để mở rộng phạm vi từ cao cấp đến bình thường.

Không giống như Cyrix và một số đối thủ cạnh tranh khác của Intel. AMD là nhà sàn xuất và cũng là nhà thiết kế. Do vậy, họ thiết kế và xây dựng những con chip theo kiểu của họ. AMD sản xuất các bộ xử lý loại P6, các phiên bản đầu tiên được thiết kế để đi với các bo mạch chủ lớp P5 cho các thị trường cấp thấp hơn. Sau đó AMD cho ra các bộ xử lý Athlon và Duron, là các thiết kế thế hệ thứ sáu dùng các kết nối độc quyền đối với hệ thống.

NexGen được sáng lập Thampy Thomas, ông đã thuê một số người trước đây làm việc tại Intel biết việc chế tạo bộ xử lý 486 và Pentium. Tại NexGen, các nhà phát triển sáng tạo ra Nx586, bộ xử lý có cùng chức năng như Pentium nhưng không có chân tương thích. Như vậy nó luôn luôn đi với một bo mạch chủ. Thực tế nó thường được hàn thẳng vào bo. NexGen không sản xuất ra con chip hay bo mạch chử mà thuê IBM Microelectronics. Sau đó NexGen được mua lại bởi AMD ngay trước khi sẵn sàng giới thiệu Nx686, một thiết kế được cải tiến rất lớn bởi Greg Favor và là một sản phẩm cạnh tranh được với Pentium. AMD lấy thiết kế Nx686 kết hợp với giao diện điện Pentium để tạo ra chip tương thích Pentium được gọi K.6 thực sự tốt hơn Pentium.

Nx586 có đầy đủ các tính năng của bộ xử lý thế hệ thứ năm tiêu chuẩn như thực thi superscalar với hai đường dẫn nội bộ, một bộ nhớ đệm l.l tích hợp tốc độ cao với bộ mã tách rời và các bộ nhớ đệm dữ liệu. Một ưu điểm là Nx586 bao gồm 16KB tập lệnh riêng biệt và 16KB bộ nhớ đệm dữ liệu, so sánh với mỗi 8KB của Pentium. Những bộ nhớ đệm này giữ tập lệnh với dữ liệu chủ yếu gần bộ máy xử lý để làm gia tăng toàn bộ tốc độ hệ thống.

Nx586 cùng có khả năng tỉ dự đoán phân nhánh là một Irons những xác nhận tiêu chuẩn cảa bộ xử lý thế hệ thứ sáu. Dự đoán nhánh là bộ xử lý có những chức năng bên trong đều dự đoán luồng chương trình làm ưu việt thực thi tập lệnh.

Nx586 cũng có tính năng như một nhân RISC. Một bộ dịch chuvển những tập lệnh x86 thành những tập lệnh RISC86. Những tập lệnh RISC86 được thiết kế đặc biệt với hỗ trợ trực tiếp cho kiến trúc x86 trong khi vẫn tuân thủ những nguyên tắc tốc độ RISC. Do vậy chúng dễ dàng và đơn giản hơn đề thực thi những tập lệnh x86 phức tạp. Loại khả năng này là một tính năng chỉ được thấy ở bộ xử lý lớp P6. Sau khi sáp nhập vào AMD. Nx586 được phát hành như AMD-K6.

Bộ xử lý AMD K.6 là bộ xử lý thế hệ thứ sáu tốc độ cao mà có thể lắp đặt vật lý trên bo mạch chủ P5 (Pentium). Nó cơ bản được thiết kế cho AMD bởi NexGen và được biết đến đầu tiên như Nx686. AMD-K.6 cho những cấp tốc độ giữa bộ xử lý Pentium và Pentium II như thiết kế lại duy nhất.

Bộ xử lý K6 chứa sự thực thi tốc độ cao tiêu chuẩn công nghiệp của bộ tập lệnh đa phương tiện, cho phép mức cao của tốc độ đa truyền thông trong một khoảng thời gian. K6-2 được giới thiệu những bộ nâng cấp cho MMX mà AMD gọi là 3Dow!, được thêm vào nhiều tập lệnh âm thanh và đồ họa. AMD thiết kế bộ xứửlý K6 đáp ứng cho giá thành rẻ và phù hợp với thiết bị cơ bản socket 7. Ban đầu nó dùng AMD 0.35 micron, công nghệ quy trình lớp 5 miens kim loại; Sau đó quy trình 0.25 micron được sử dụng để tăng số lượng sản xuất bởi vì giảm kích cỡ khuôn cũng như giám sự tiêu thụ năng lượng.

AMD K.6 có những tính năng sau:

■ Thiết kế bên trong thế hệ thứ sáu, giao diện ngoài thế hệ thứ năm.

■ Nhân RISC nội bộ, chuyển dịch x86 thành lập những tập lệnh RISC

■Những bộ thực thi song song superscalar (7)

■Thực thi động.

■Chuẩn đoán phân nhánh.

■Thực thi suy đoán.

■Bộ nhớ đệm Ll 64KB (bộ nhớ đệm tập lệnh 32KB cộng thêm bộ nhớ đệm dữ liệu ghi lại 32KB)

■Bộ dấu chấm động dựng sẵn.

■Hỗ trợ tập lệnh MMX tiêu chuẩn công nghiệp.

■Kiểu quản lý hệ thống.

■Thiết kế socket 7 mạng lưới chân gốm (CPGA: Ceramic pin grid array)

■Được sản xuất theo quy trình 0.35 micron và 0.25 micron, những thiết kế năm lớp.

Kiến trúc bộ xử lý AMD K6 là tương thích toàn bộ mã nhị phân của x86 nghĩa là chạy các phần mềm Intel, bao gồm những tập lệnh MMX. Để đẩy tốc độ bộ nhớ đệm L2 của thiết kế Socket 7, AMD tăng bộ nhớ đệm nội bộ Ll lên tổng cộng 64KB, gấp hai lần kích cỡ của bộ nhớ đệm Pentium II hay III. Thêm khả năng thực thi động cho phép K6 vượt tốc độ Pentium đạt gần tới tốc độ Pentium II, III ở cùng xung nhịp.

Có hai phần thêm sau đó vào họ K6 trong hình thức K6-2 và K6-3. K6-2 cho tốc độ bus và xung cao hơn (lên tới 100MHz) và hỗ trợ cho bộ tập lệnh 3DNow! K6-3 bổ sung bộ nhớ đệm L2 trên khuôn tốc độ nhân 256KB. Sự thêm bộ nhớ đệm L2 vào K6-3 là tuyệt vời bởi vì nó cho phép K.6 series cạnh tranh hoàn toàn với họ bộ xử lý Intel Pentium III, mặc dù bộ xử lý chạy rất nóng, dẫn đến ngưng sản xuất sau một thời gian ngắn tương đối.

K.6 đầu tiên có 8.8 triệu bóng bán dẫn và xây dựng trên quy trình 5 lớp, 0.35 micron, khuôn có mỗi cạnh 12.7mm hay khoảng 162 mm2. K.6-3 dùng quy trình 0.25 micron, 21.3 triệu bóng bán dẫn, khuôn có mỗi cạnh 10.9mm hay khoảng 118 mm2.