El K5 es el primer procesador x86 de AMD desarrollado íntegramente en casa . Presentado en marzo de 1996, su principal competencia era el microprocesador Pentium de Intel . El K5 era un diseño ambicioso, más cercano a un Pentium Pro que a un Pentium en cuanto a soluciones técnicas y arquitectura interna. Sin embargo, el producto final se acercaba más al Pentium en cuanto a rendimiento, aunque era más rápido reloj a reloj en comparación con el Pentium.
El K5 se basaba en una arquitectura de procesador RISC interna altamente paralela con un front-end de decodificación x86. [1] El K5 ofrecía una buena compatibilidad x86 y el conjunto de pruebas desarrollado internamente resultó invaluable en proyectos posteriores. Todos los modelos tenían 4,3 millones de transistores , con cinco unidades enteras que podían procesar instrucciones fuera de orden y una unidad de punto flotante. El búfer de destino de bifurcación era cuatro veces el tamaño del Pentium y el cambio de nombre de registros ayudó a superar las dependencias de registros. [2] La ejecución especulativa de instrucciones del chip redujo los bloqueos de la tubería. Tenía una caché de instrucciones asociativas de cuatro vías de 16 KB y una caché de datos de 8 KB. El microcódigo de división de punto flotante y raíz cuadrada se probaron mecánicamente. [3] [4] Las instrucciones trascendentales de punto flotante se implementaron en hardware y fueron fieles a los resultados matemáticos verdaderos para todos los operandos. [5]
El proyecto K5 representó una oportunidad temprana para AMD de tomar el liderazgo técnico de Intel. Aunque el chip abordaba los conceptos de diseño correctos, la implementación de ingeniería real tuvo sus problemas. Las bajas velocidades de reloj se debieron, en parte, a las limitaciones de AMD como una empresa de fabricación "de vanguardia" en ese momento, y en parte al diseño en sí, que tenía muchos niveles de lógica para la tecnología de proceso de la época, lo que dificultaba el escalado de reloj. Además, si bien el rendimiento de punto flotante del K5 se consideró superior al del Cyrix 6x86 , [ aclaración necesaria ] era más lento que el del Pentium, aunque ofrecía resultados de función trascendental más confiables. Debido a que llegó tarde al mercado y no cumplió con las expectativas de rendimiento, el K5 nunca obtuvo la aceptación entre los grandes fabricantes de computadoras que disfrutaron el anterior Am486 y el posterior AMD K6 .
Hubo dos revisiones de la arquitectura K5, llamadas internamente SSA/5 y 5k86 , ambas lanzadas con la etiqueta K5. El conjunto original de CPU "SSA/5" tenía su unidad de predicción de bifurcación deshabilitada y se agregaron estados de espera internos adicionales; estos problemas se solucionaron con el "5k86", lo que resultó en un rendimiento hasta un 30% mejor reloj por reloj. [6] [7] La línea "SSA/5" funcionaba de 75 a 100 MHz; la línea "5k86" funcionaba de 90 a 133 MHz. Sin embargo, AMD usó lo que llamó una calificación PR , o calificación de rendimiento, para etiquetar los chips de acuerdo con su equivalencia sugerida en rendimiento entero con un Pentium de esa velocidad de reloj. Por lo tanto, un chip de 116 MHz de la segunda línea se comercializó como "K5 PR166". Los retrasos en la fabricación hicieron que la llegada del PR200 casi coincidiera con el lanzamiento de K6. Como AMD no quería que los dos chips compitieran, el K5-PR200 solo llegó en pequeñas cantidades.
