● Athlon到来之前
1993年3月22日,Intel全面超越486的586处理器问世,为摆脱486时代名称混乱的困扰并获得更好的知识产权保护(美国法律中不能用阿拉伯数字注册,Intel用拉丁文注册商标,以避免其他厂商用同样的名字,Pentium在拉丁文中是“5”的意思,后缀ium又像某些化学元素的拼写,充满了神秘和动力),Intel遂将新一代产品命名为Pentium(奔腾)并进行商标注册,以区别AMD和Cyrix等公司的产品。
Pentium采用的P5(第5代处理器)架构领先于竞争对手,并凭借市场运作等手段快速成长。同时Pentium产品的到来也宣布不同厂商的CPU架构设计分道扬镳,开始了激烈竞争。在同一时代,作为竞争对手的AMD和Cyrix显然因为架构上的落后而无法与Intel展开正面竞争,这使当时正在主推K5处理器的AMD开始反思并逐步觉醒。
Pentium拥有8KB数据cache和8KB指令cache,初期的Pentium 60/66使用600纳米的Bi CMOS工艺,采用273 pin的PGA封装,晶体管数量是3.1百万,L2 cache集成于主板上(常见的预安装容量为256KB)。Pentium是一枚32位处理器,拥有64位的外部总线,物理内存定址空间为32位(据说工程样品出现过36位物理定址,但是正式产品降回32位),逻辑内存能力为64TB。
Intel在发布奔腾的下一代产品Pentium II时,采用了专利保护的P6(第6代处理器)架构,并且不再向AMD和Cyrix授权,AMD和Cyrix的市场份额急转直下。P6架构与Pentium的P5架构最大的不同在于,以前集成在主板上的二级缓存被移植到了CPU内,从而大大地加快了数据读取和命中率,提高了性能。
1997年4月,AMD推出K6以抵抗Intel,K6采用0.35微米工艺,工作频率在166-233MHz之间不等,基于对686处理器的研究开发,K6新增了MMX指令集(这是Intel发明的多媒体增强指令集技术,可以增强Pentium在图像、声音、通信应用等方面的性能),一级缓存为64KB,无内置二级缓存。
第一代K6还只能与具备MMX技术的Pentium打成平手,所以AMD于1998年4月迅速推出K6-2以抗击Pentium II,它支持新3D Now! 指令集(这是AMD发布的针对三维建模和效果渲染等三维应用场合性能增强的指令集,可以大幅度提高CPU的3D处理性能)及100MHz的前端总线频率(FSB),最初的时钟频率为266MHz,后增到475MHz,带有64KB的一级缓存,二级缓存位于主板上,容量为512KB—2MB之间,与总线频率同步。
后来的结果告诉我们K6-2是具有历史意义的CPU,因为它真正为AMD吹响了向Intel挑战的号角,并以极高的性价比打压了Pentium II。
1999年,Intel发布了Katmai核心的Pentium III,它在原有Pentium II核心添加SSE指令集,使用0.25微米工艺,内含900万个晶体管,512KB半速二级缓存,使用Slot 1接口。
接下来诞生的则是K6-3,它于1999年2月发布,是AMD推出的第一款将二级缓存整合在处理器芯片中的产品,实际上是K6-2的改进版。它采用Socket插槽结构,主频在400MHz到450MHz,带一级缓存64KB,内置全速二级缓存256KB,创造性地外置512KB—2MB之间的三级缓存与系统总线同步。虽然K6家族的浮点性能与Pentium有不小差距,二级缓存也没有完全集成在CPU内部,但另人满意的性能和低廉的价格让Intel感到巨大的压力。它们是Athlon的前奏。