● Athlon第二个4年（2003年9月23日——2007年第三季度）

● Athlon第二个4年（2003年9月23日——2007年第三季度）

    当年K7的发布让AMD第一次在竞争中占据主动，Athlon处理器捍卫了AMD的尊严。然而性能优秀的K7核心并不能挽回AMD在市场策略上的颓势，市场手腕的缺乏不是仅凭优秀的硬件设计就可以挽回的。在AMD身处逆境的时候，K7成了AMD苦苦支撑战局的唯一武器。这一切一直延续到AMD向大众宣布K8处理器才得到改观，在2001年的微处理器论坛上，人们重新对AMD寄予了无限的希望。

    2003年末，Intel发布了支持超线程(HT)技术的P4至尊版 3.20 GHz，采用0.13 微米制程，具备 512 KB二级高速缓存、2 MB 三级高速缓存和 800 MHz 系统总线速度。Intel显然在继续着NetBrust微架构的发展路径，将提升频率作为首要任务。当然Intel也在计划着新的核心架构——Prescott，它采用新的90纳米工艺，加入了应变硅技术支持。当然它依然遵循NetBrust微架构，流水线长度破记录地达到31级，全力提升频率。

    2003年4月24日，AMD在美国纽约发布了AMD第一款64处理器——Opteron，它在专业领域使用，表现出了强劲的性能，但真正的反击还在后面。而2003年9月23日，AMD完全改变了历史。研发代号为Hammer的第八代CPU（K8）——Athlon 64登场，全新的架构，全新的计算技术，全新的总线设计，又一次给Athlon这个光荣的代号带来巨大的性能提升。

    K8是一款倾注了AMD几乎所有CPU研发资源的产品，其从98年开始研发。K8系列的核心集成了1亿500万晶体管，核心面积达到193平方毫米，新核心包括9组功能单元(3组ALU、3组AGU、FADD、FMUL和FMISC，包括3组整数和3组浮点运算器)以及3组x86译码器。一级缓存的容量上也没有发生变化，指令缓存和数据缓存各64KB，总容量128MB，同时增加了ECC校验电路。

    而K8最大的特色就是对64bit计算技术的支持，凭借x86-64架构，将传统x86的32bit模式扩展到64bit，这样，CPU就可以在同样的一条指令中，处理整数数值并管理更大的内存区域。此外，在Athlon64处理器架构中，AMD还首次引入了HyperTransport总线，主要负责处理器与北桥芯片间的数据传输。

    另外，K8还集成了内存控制器，极大地降低了Athlon64数据收发延迟、缩短读写请求的反应时间，同时也简化了主板北桥的功能。除此以外，K8还改善了K7的功耗问题，在CPU中加入了Cool'n'Quiet技术，降低发热和耗电。从K8开始，AMD不再是“电热炉”的代名词，相反，高功耗则成为了Intel需要解决的问题。

    如图，Athlon 64内部架构简表。核心设计中的以下几个热点我们必须关注：全新设计的AMD 64核心；x68-64计算技术；集成DDR内存控制器；HyperTransport总线；Cool’n’Quiet与EVP。