Все новости от 26 марта 1999 г.

K6-III: AMD метит в высший класс

Введение
Новый процессор AMD K6-III, несомненно, первый продукт компании, способный конкурировать на рынке ПК высшей ценовой группы. Дополнив конструкцию K6-2 более вместительным и быстродействующим кэшем, AMD создала процессор, работающий с бизнес-приложениями почти так же хорошо, как лучший кристалл Intel — Pentium III 500 МГц.

Это особенно впечатляет, если учесть, что K6-III работает на меньшей тактовой частоте (400 или 450 МГц) и стоит гораздо дешевле. Поддерживая конструкцию системных плат Super7, он представляет собой значительную угрозу для Intel на массовом рынке систем, нацеленных на решение обычных задач с обработкой двухмерной графики.

Однако для чисто вычислительных задач с плавающей запятой K6-III все же приспособлен меньше, чем Pentium III. Правда, эта проблема смягчается при использовании набора команд 3DNow!, — как в наших тестах 3D WinMark и других приложениях, — тем не менее по производительности обработки трехмерной графики K6-III все же отстает от кристаллов Intel.

В этом первом испытании K6-III мы проверяем базовую архитектуру процессора и его относительные возможности на двух первых системах K6-III 450 МГц: Presario 5600s компании Compaq Computer (2549 $) и Enthusiast 3 Daredevil от CyberMax Computer (1899 $). Аналогичные машины вскоре выйдут и у двух давних партнеров AMD — Polywell Computers и TigerDirect.

Архитектура K6-III
По существу, K6-III идентичен своему предшественнику K6-2. В нем используется та же суперскалярная микроархитектура RISC86 и набор команд ММХ, введенный в употребление Intel в начале 1997 года, а также добавленный AMD в прошлом году набор команд 3DNow! Заключенный в керамический корпус с матрицей штырьковых выводов, он устанавливается на ту же системную плату на платформе Super7, что и K6-2, поддерживающую графику AGP и внешнюю шину 100 МГц.

И все же K6-III — существенный шаг вперед по сравнению с прежними кристаллами AMD. Новая конструкция кэша TriLevel подпирает ядро процессора встроенными буферами двух уровней и еще одним, третьим буфером, который находится на системной плате. Существующие системы K6-2 400 МГц используют два уровня буферов: полноскоростной встроенный кэш первого уровня емкостью 64 Кбайт и внешний кэш второго уровня емкостью 512 Кбайт или 1 Мбайт, работающий на скорости внешней шины. У K6-III два встроенных кэша (64-Кбайт первого уровня и 256-Кбайт второго уровня), а существующие системные платы Super7 поддерживают внешний кэш третьего уровня емкостью до 2 Мбайт.

Например, в модели Enthusiast компания CyberMax дополнила K6-III 450 МГц кэшем третьего уровня, работающим на частоте шины 100 МГц. Таким образом, эта система оборудована 64-Кбайт кэшем L1 450 МГц, 256-Kбайт кэшем L2 450 МГц и 512-Kбайт кэшем L3 100 МГц.

Не медленнее, чем Pentium III?
Разработав конструкцию с трехуровневым кэшем, AMD нацеливает K6-III на рынок ПК высшей ценовой группы, а не на сектор дешевых моделей, в котором добился такого успеха K6-2. Показатели производительности как Enthusiast, так и Compaq Presario в наших тестах подтверждают справедливость такого позиционирования.

Благодаря увеличенному кэшу, K6-III 450 МГц, как правило, выполняет тест CPUmark 99 на 20% быстрее, чем средний Pentium III. Однако это преимущество не сохраняется в тесте Winstone, измеряющем производительность вычислений двухмерной графики. Система Enthusiast 450 МГц, оборудованная памятью 128 Мбайт, жестким диском IBM 7200 об/мин, графической платой STB Velocity (на основе ускорителя RIVA TNT компании nVidia) и набором микросхем базовой логики ALi Aladdin 5 Super7, прошла это испытание примерно на 1% хуже, чем средняя машина из нашего обзора первых систем Pentium III. С процессором K6-III 400 МГц Enthusiast отстает от среднего PIII/500 на 6%. В каждом случае система немного перегоняет эталонные модели Pentium III и Pentium II 450 МГц.

Система Compaq, работающая на частоте 450 МГц и содержащая 1-Мбайт кэш L3 (а также 128 Мбайт ОЗУ, тот же дисковод 7200 об/мин, графическую плату Diamond на базе nVidia RIVA TNT и чипсет Via MVP3) в тесте Winstone оказалась всего на долю процента быстрее, чем Enthusiast с процессором 400 МГц и 512-Кбайт кэшем L3. AMD утверждает, что причина этого кроется в отсутствии у чипсета MVP3 функции bus-mastering. Таким образом, учитывая влияние на производительность конструкции системной платы, чипсетов и периферии, K6-III позволяет производителям создавать системы, практически эквивалентные по мощности при работе с распространенными приложениями и намного более дешевые по сравнению с системами Pentium III 500 МГц.

Плавающая запятая подкачала
В тестах вычислений с плавающей запятой WinMark системы AMD проявили себя не так хорошо, показав результаты почти на 40% ниже, чем у среднего Pentium III. Это не особенно важно для тех, кто не работает с мощными техническими или научными приложениями, не характерными для массового пользователя. Гораздо более серьезное узкое место возникает при обработке трехмерной геометрии в играх Direct3D, если они не поддерживают 3DNow!, технологию, которая при определенных условиях ускоряет производительность мультимедиа и операций с плавающей запятой. Она примерно соответствует расширениям Intel Streaming SIMD Extensions (SSE), дебютировавшим в Pentium III. Так как инструкции 3DNow! используются в механизмах преобразования и расчета освещенности Microsoft DirectX 6.1, в наших тестах 3D WinMark обе системы K6-III показали удовлетворительную производительность обработки 3D-графики — примерно на 15% ниже, чем у типичной системы PIII. В тестах 3D WinBench тоже задействованы механизмы Direct3D, поэтому мы и здесь применяли DirectX 6.1, чтобы использовать поддержку Pentium III Streaming SIMD Extensions.

3DNow! дает дополнительное повышение производительности в приложениях, специально рассчитанных на применение этих инструкций. В их числе IBM ViaVoice и множество популярных трехмерных игр. Нам еще предстоит сравнить 3DNow! с SSE, но мы сделаем это, когда появится больше приложений для обеих технологий.

Выгодная покупка
Несмотря на недостаточно высокую производительность в операциях с плавающей запятой, K6-III представляет собой довольно выгодную покупку. Этот 450-МГц процессор стоит на 220 $ дешевле, чем Pentium III 500 МГц, и на 20 $ дешевле, чем Pentium II 450 МГц. Поэтому CyberMax и Compaq смогли предложить ПК высшего класса по ценам средних систем. Такие машины, как Enthusiast 3 Daredevil или Presario 5600s, оборудованные Pentium III, стоили бы дороже 2700 $.

К середине года AMD надеется достичь еще большего, заменив на рынке систем высшего уровня K6-III на микропроцессор AMD-K7 с новой суперскалярной микроархитектурой, конвейерным суперскалярным арифметическим устройством с плавающей запятой и корпусом, напоминающим корпус Pentium II или III. Процессор, начальная тактовая частота которого, по всей вероятности, составит 500 МГц, будет устанавливаться на плату с полускоростным кэшем второго уровня и вставляться в так называемый слот А, физически аналогичный слоту 1 Intel, но использующий шину 200 МГц.

Сначала K7, как и K6-III, будет производиться по технологии 0,25 мкм, но к концу года AMD намерена перейти на новый, 18-мкм технологический процесс и сократить размер кристалла со 184 кв. мм всего до 100 кв. мм. Пока же именно K6-III должен возводить долю рынка AMD на новые высоты.

K6-III: результаты испытаний

Чем выше оценка, тем лучше.	ZD Business Winstone 99	ZD 3D WinMark 99	ZD Business Graphics WinMark 99	ZD CPUmark 99
Compaq Presario (K6-III/450)	23.4	570	166	48.8
CyberMax Enthusiast 3 Daredevil (K6-III/450)	24.5	581	187	47.4
CyberMax Enthusiast 3 Daredevil (K6-III/400)*	23.2	554	173	43.2
Средний Pentium III/500**	24.7	685	177	38.4
Dell Dimension XPS Pentium III/450**	23	771	160	35.1
Dell Dimension XPS Pentium II/450**	22.8	720	158	33.3
* Приводится для сравнения.
** Из статьи "500-MHz Pentium III PCs," опубликованной в PC Magazine за 23 марта 1999 г.