Athlon es la marca que se aplica a una serie de microprocesadores compatibles con x86 diseñados y fabricados por AMD . El Athlon original (ahora llamado Athlon Classic) fue el primer procesador x86 de séptima generación y el primer procesador de escritorio en alcanzar velocidades de un gigahercio (GHz). Hizo su debut como la marca de procesadores de gama alta de AMD el 23 de junio de 1999. [1] A lo largo de los años, AMD ha utilizado el nombre Athlon con la arquitectura Athlon 64 de 64 bits , el Athlon II y los chips de Unidad de procesamiento acelerado (APU) dirigidos a la arquitectura SoC de escritorio Socket AM1 y Socket AM4 Zen (microarquitectura) . [2] El moderno Athlon basado en Zen con un procesador Radeon Graphics se presentó en 2019 como el procesador de nivel de entrada de mayor rendimiento de AMD. [3] [4]
Athlon proviene del griego antiguo ἆθλον ( athlon ), que significa "concurso (deportivo)", o "premio de un concurso", o "lugar de un concurso; arena". [5] Con el nombre Athlon utilizado originalmente para los procesadores de gama alta de AMD, AMD actualmente utiliza Athlon para APU económicas [2] con gráficos integrados. [6] AMD posiciona al Athlon frente a su rival, el Intel Pentium . [7]
El primer procesador Athlon fue el resultado del desarrollo de los procesadores K7 de AMD en la década de 1990. El fundador y entonces director ejecutivo de AMD, Jerry Sanders [8], buscó agresivamente asociaciones estratégicas y talento de ingeniería a fines de la década de 1990, trabajando para aprovechar los éxitos anteriores en el mercado de PC con la línea de procesadores AMD K6 . [9] [10] Una importante asociación anunciada en 1998 emparejó a AMD con el gigante de semiconductores Motorola [8] para desarrollar conjuntamente la tecnología de semiconductores basada en cobre , lo que resultó en que el proyecto K7 fuera el primer procesador comercial en utilizar tecnología de fabricación de cobre . En el anuncio, Sanders se refirió a la asociación como la creación de un "gorila virtual" que permitiría a AMD competir con Intel en capacidad de fabricación al tiempo que limitaba el desembolso financiero de AMD para nuevas instalaciones. [8] El equipo de diseño de K7 estaba dirigido por Dirk Meyer , quien anteriormente había trabajado como ingeniero principal en DEC en múltiples microprocesadores Alpha . Cuando DEC fue vendido a Compaq en 1998 y se interrumpió el desarrollo del procesador Alpha, Sanders trajo la mayor parte del equipo de diseño de Alpha al proyecto K7. [ cita requerida ] Esto se sumó al equipo NexGen K6 previamente adquirido, que ya incluía ingenieros como Vinod Dham . [11]
El procesador AMD Athlon se lanzó el 23 de junio de 1999 y estuvo disponible para el público en general en agosto de 1999. Posteriormente, desde agosto de 1999 hasta enero de 2002, este procesador K7 inicial fue el chip x86 más rápido del mundo. [1] El 5 de octubre de 1999, Los Angeles Times escribió : "Históricamente, AMD ha estado por detrás de los procesadores más rápidos de Intel, pero ha superado al líder de la industria con el nuevo Athlon. Los analistas dicen que el Athlon, que será utilizado por Compaq , IBM y otros fabricantes en sus PC más potentes, es significativamente más rápido que el buque insignia de Intel, el Pentium III , que funciona a una velocidad máxima de 600 MHz". [12] Una serie de características ayudaron a los chips a competir con Intel. Al trabajar con Motorola, AMD había podido refinar la fabricación de interconexiones de cobre aproximadamente un año antes que Intel, y el proceso revisado permitió la producción de procesadores de 180 nanómetros . La reducción de la matriz que lo acompañó resultó en un menor consumo de energía, lo que le permitió a AMD aumentar las velocidades de reloj del Athlon al rango de 1 GHz. [13] La arquitectura del Athlon también utilizó el bus EV6 licenciado por DEC como su bus de sistema principal, lo que le permitió a AMD desarrollar sus propios productos sin necesidad de licenciar el bus GTL+ de Intel . [14] Para el verano de 2000, AMD estaba enviando Athlons en gran volumen, y los chips se estaban utilizando en sistemas de Gateway , Hewlett-Packard y Fujitsu Siemens Computers , entre otros. [15]
El Athlon de segunda generación, el Thunderbird, debutó en 2000. AMD lanzó el Athlon XP al año siguiente, [1] y el sucesor inmediato del Athlon XP, el Athlon 64 , fue un microprocesador de arquitectura AMD64 lanzado en 2003. [16] Después del lanzamiento en 2007 de los procesadores Phenom , el nombre Athlon también se utilizó para procesadores de gama media, posicionados por encima de marcas como Sempron . [17] El Athlon 64 X2 se lanzó en 2005 como la primera CPU de escritorio de doble núcleo nativa diseñada por AMD, [18] y el Athlon X2 fue una familia posterior basada en el Athlon 64 X2. [19] Introducido en 2009, Athlon II fue una familia de chips Athlon de doble núcleo. [20]
En septiembre de 2018 se presentó un Athlon 200GE de bajo consumo de USD 55 con un procesador de gráficos Radeon , debajo del Ryzen 3 2200G. [2] Esta iteración de Athlon utilizó el núcleo Raven Ridge basado en Zen de AMD , que a su vez había debutado en Ryzen con procesadores gráficos Radeon. [6] Con el lanzamiento, AMD comenzó a usar la marca Athlon para referirse a "productos de bajo costo y alto volumen", en una situación similar a Celeron y Pentium Gold de Intel. [2] El moderno Athlon 3000G se presentó en 2019 y se posicionó como el procesador de nivel de entrada de mayor rendimiento de AMD. [3] AMD posiciona al Athlon frente a su rival, el Intel Pentium . Si bien el rendimiento del procesamiento de la CPU está en el mismo rango, [7] el Athlon 3000G utiliza gráficos Radeon Vega , [3] que están clasificados como más potentes que los gráficos Intel UHD del Pentium . [7]
El procesador AMD Athlon se lanzó el 23 de junio de 1999 y estuvo disponible para el público en general en agosto de 1999. Posteriormente, desde agosto de 1999 hasta enero de 2002, este procesador K7 inicial fue el chip x86 más rápido del mundo. [1] En el lanzamiento, era, en promedio, un 10% más rápido que el Pentium III con la misma frecuencia de reloj para aplicaciones comerciales y un 20% más rápido para cargas de trabajo de juegos. [21] En términos comerciales, el Athlon "Classic" fue un enorme éxito. [22]
El Athlon Classic es un procesador basado en cartucho, llamado Slot A y similar al cartucho de Intel Slot 1 utilizado para Pentium II y Pentium III. Utilizaba el mismo conector físico de 242 pines, comúnmente disponible, utilizado por los procesadores Intel Slot 1, pero rotado 180 grados para conectar el procesador a la placa base . El conjunto de cartuchos permitía el uso de módulos de memoria caché de mayor velocidad que los que se podían colocar en las placas base (o incluir razonablemente con ellas) en ese momento. Similar al Pentium II y al Pentium III basado en Katmai, el Athlon Classic contenía 512 KB de caché L2. Esta caché SRAM de alta velocidad se ejecutaba en un divisor del reloj del procesador y se accedía a ella a través de su propio bus trasero de 64 bits , lo que permitía al procesador atender tanto las solicitudes del bus frontal como los accesos a la caché simultáneamente, en comparación con enviar todo a través del bus frontal. [23]
El Athlon basado en argón contenía 22 millones de transistores y medía 184 mm2 . Fue fabricado por AMD en una versión de su proceso CS44E, un proceso de metal-óxido-semiconductor complementario (CMOS) de 250 nm con seis niveles de interconexión de aluminio . [24] [25] Los Athlons "Pluto" y "Orion" se fabricaron en un proceso de 180 nm. [26]
La caché de CPU del Athlon constaba de los dos niveles típicos. El Athlon fue el primer procesador x86 con una caché de nivel 1 dividida de 128 KB [27] ; una caché asociativa de dos vías separada en 2×64 KB para datos e instrucciones (un concepto de la arquitectura de Harvard ). [28] Los diseños de caché SRAM en ese momento eran incapaces de seguir el ritmo de la escalabilidad de reloj del Athlon, lo que resultó en un rendimiento de CPU comprometido en algunas computadoras. [29] Con los modelos Athlon posteriores, AMD integraría la caché L2 en el propio procesador, eliminando la dependencia de chips de caché externos. [26] Los Athlons Slot-A fueron las primeras CPU bloqueadas por multiplicador de AMD, lo que impedía a los usuarios establecer su propia velocidad de reloj deseada. Esto fue hecho por AMD en parte para dificultar el remarcado de la CPU y el overclocking por parte de los revendedores, lo que podría resultar en un rendimiento inconsistente. Finalmente, se creó un producto llamado "dispositivo Goldfingers" que podía desbloquear la CPU. [30]
AMD diseñó la CPU con capacidades de decodificación de instrucciones x86 más robustas que las del K6, para mejorar su capacidad de mantener más datos en tránsito a la vez. [28] La unidad crítica de predicción de bifurcación se mejoró en comparación con el K6. Una canalización más profunda con más etapas permitió alcanzar velocidades de reloj más altas. [31] Al igual que el AMD K5 y K6, el Athlon almacenaba dinámicamente en búfer las microinstrucciones internas en tiempo de ejecución resultantes de la decodificación paralela de instrucciones x86. La CPU tiene un diseño fuera de orden , nuevamente como las CPU AMD posteriores a 5x86 anteriores. El Athlon utiliza la arquitectura de bus EV6 del Alpha 21264 con tecnología de doble velocidad de datos (DDR). [ cita requerida ]
AMD puso fin a su desventaja de largo plazo con el rendimiento de punto flotante x87 al diseñar una unidad de punto flotante (FPU) supercanalizada, fuera de orden y de triple emisión. [ 28 ] Cada una de sus tres unidades podía calcular de forma independiente un tipo óptimo de instrucciones con cierta redundancia, lo que hacía posible operar en más de una instrucción de punto flotante a la vez. [28] Esta FPU fue un gran paso adelante para AMD, ya que ayudó a competir con la FPU P6 de Intel . [32] La tecnología SIMD de punto flotante 3DNow!, nuevamente presente, recibió algunas revisiones y se renombró "Enhanced 3DNow!". Las adiciones incluyeron instrucciones DSP y el subconjunto MMX extendido de Intel SSE . [33]
El Athlon de segunda generación, el Thunderbird o T-Bird , debutó el 4 de junio de 2000. [1] Esta versión del Athlon estaba disponible en un formato tradicional de matriz de cuadrícula de pines (PGA) que se conectaba a un zócalo (" Socket A ") en la placa base, o empaquetado como un cartucho Slot A. La principal diferencia entre este y el Athlon Classic era el diseño de la caché, con AMD añadiendo 256 KB de caché exclusiva en chip de velocidad completa. [34] Al pasar a un diseño de caché exclusiva , los contenidos de la caché L1 no se duplicaron en la L2, aumentando el tamaño total de la caché y creando funcionalmente una gran caché L1 con una región más lenta (la L2) y una región rápida (la L1), [35] convirtiendo la caché L2 en básicamente una caché víctima . Con el nuevo diseño de caché, se redujo la necesidad de un alto rendimiento y tamaño de L2, y la caché L2 más simple tenía menos probabilidades de causar problemas de escalado de reloj y rendimiento. Thunderbird también pasó a un diseño asociativo de 16 vías . [34]
El Thunderbird era "apreciado por muchos por su capacidad de overclocking" y resultó ser un éxito comercial, [11] como el producto más exitoso de AMD desde el Am386DX-40 diez años antes. [36] La nueva fábrica de AMD en Dresde aumentó la producción para AMD en general y lanzó Thunderbirds a un ritmo rápido, con la tecnología de proceso mejorada por un cambio a interconexiones de cobre. [37] Después de que se lanzaran varias versiones en 2000 y 2001 del Thunderbird, el último procesador Athlon que usaba el núcleo Thunderbird se lanzó en 2001 en el verano, momento en el que las velocidades eran de 1,4 GHz. [1]
Los multiplicadores bloqueados de los Thunderbirds Socket A a menudo se podían desactivar añadiendo puentes conductores en la superficie del chip, una práctica conocida como "el truco del lápiz". [38]
En general, existen cuatro variantes principales de la CPU de escritorio Athlon XP: Palomino , Thoroughbred , Thorton y Barton . También se lanzaron varios procesadores móviles, incluidos los modelos Corvette y el modelo Dublin , entre otros.
El 14 de mayo de 2001, AMD lanzó el procesador Athlon XP . Debutó como Mobile Athlon 4 , una versión móvil con nombre en código Corvette , con el Athlon XP de escritorio lanzado en otoño. [1] El Athlon de tercera generación, con nombre en código Palomino , salió el 9 de octubre de 2001, como Athlon XP, con el sufijo que significa rendimiento extremo y hace referencia extraoficial a Windows XP . [39] El diseño de Palomino utilizó un tamaño de proceso de fabricación de 180 nm. [26] El Athlon XP se comercializó utilizando un sistema de calificación de rendimiento (PR) comparándolo con el núcleo predecesor Thunderbird. [40] Entre otros cambios, Palomino consumía un 20% menos de energía que Thunderbird, reduciendo comparativamente la salida de calor, [41] y era aproximadamente un 10% más rápido que Thunderbird. Palomino también había mejorado la arquitectura TLB de K7 e incluía un mecanismo de precarga de datos de hardware para aprovechar mejor el ancho de banda de la memoria. Palomino fue el primer núcleo K7 en incluir el conjunto completo de instrucciones SSE del Intel Pentium III, así como 3DNow! Professional de AMD . [42] Palomino también fue el primer Athlon con zócalo que admitió oficialmente el procesamiento dual, con chips certificados para ese propósito con la marca Athlon MP (multiprocesamiento), [22] que tenían diferentes especificaciones. [43] Según HardwareZone , era posible modificar el Athlon XP para que funcionara como un MP. [44] [45]
La cuarta generación de Athlon se introdujo con el núcleo Thoroughbred , o T-Bred , el 17 de abril de 2002. [46] El núcleo Thoroughbred marcó la primera producción de silicio de 130 nm de AMD, con un tamaño de matriz más pequeño que su predecesor. [26] Hubo dos versiones (revisiones) de este núcleo comúnmente conocidas como Tbred-A y Tbred-B . [46] Introducida en junio de 2002, la versión A inicial fue principalmente una reducción directa de la matriz del núcleo Palomino anterior , pero no aumentó significativamente las velocidades de reloj con respecto al Palomino . [26] Un núcleo Thoroughbred revisado, Thoroughbred-B , agregó una novena "capa de metal" al Thoroughbred-A de ocho capas , lo que ofrece una mejora en el margen de maniobra con respecto al A y lo hace popular para el overclocking. [47]
Los procesadores Athlon Barton de quinta generación se lanzaron a principios de 2003. Si bien no operaban a velocidades de reloj más altas que los procesadores de núcleo Thoroughbred , presentaban una caché L2 aumentada, y los modelos posteriores tenían un bus frontal aumentado de 200 MHz (400 MT/s). [48] El núcleo Thorton , una mezcla de Pura Sangre y Barton , fue una variante posterior del Barton con la mitad de la caché L2 deshabilitada. [49] El Barton se utilizó para introducir oficialmente un reloj de bus más alto de 400 MT/s para la plataforma Socket A, que se utilizó para obtener más eficiencia en algunos modelos Barton . [48] En este punto con el Barton , la arquitectura de bus Athlon EV6 de cuatro años había escalado a su límite y requería un rediseño para superar el rendimiento de los procesadores Intel más nuevos. [48] Para 2003, el Pentium 4 se había vuelto más que competitivo con los procesadores de AMD, [50] y Barton sólo vio un pequeño aumento de rendimiento sobre el Thoroughbred-B del que derivaba, [48] insuficiente para superar al Pentium 4. [50] Los Athlons derivados de K7 como Barton fueron reemplazados en septiembre de 2003 por la familia Athlon 64 , que incluía un controlador de memoria en chip y un nuevo bus HyperTransport . [51]
Cabe destacar que la Barton 2500+ con multiplicador 11x era prácticamente idéntica a la 3200+, salvo por la velocidad del FSB por la que estaba clasificada, lo que significa que era posible realizar overclocking sin problemas la mayoría de las veces. Los primeros Thorton podían restaurarse a la especificación Barton completa con la habilitación de la otra mitad de la caché L2 a partir de una ligera modificación de la superficie de la CPU, pero el resultado no siempre era confiable.
Barton (130 millas náuticas)
Thorton (130 nm)
El núcleo Palomino debutó en el mercado de dispositivos móviles antes que en el mercado de PC en mayo de 2001, donde se lo comercializó como Mobile Athlon 4 con el nombre en clave "Corvette". Utilizaba distintivamente un intercalador cerámico muy parecido al Thunderbird en lugar del encapsulado orgánico de matriz de pines utilizado en todos los procesadores Palomino posteriores . [42] En noviembre de 2001, AMD lanzó un Athlon 4 de 1,2 GHz y un Duron de 950 MHz. [52] Los procesadores Mobile Athlon 4 incluían la función PowerNow!, que controlaba el "nivel de rendimiento del procesador de una computadora portátil al ajustar dinámicamente su frecuencia operativa y voltaje de acuerdo con la tarea en cuestión", [53] extendiendo así "la vida útil de la batería al reducir la energía del procesador cuando no es necesaria para las aplicaciones". Los chips Duron también incluían PowerNow! [52] En 2002, AMD lanzó una versión de PowerNow! llamada Cool'n'Quiet , implementada en el Athlon XP pero que solo ajustaba la velocidad del reloj en lugar del voltaje. [54]
En 2002, el Athlon XP-M (Mobile Athlon XP) reemplazó al Mobile Athlon 4 utilizando el nuevo núcleo Thoroughbred , [55] con núcleos Barton para portátiles de tamaño completo. El Athlon XP-M también se ofreció en una versión compacta microPGA socket 563. [56] Los Mobile XP no estaban bloqueados por multiplicador , lo que los hizo populares entre los overclockers de escritorio . [57]
El sucesor inmediato del Athlon XP, el Athlon 64 es un microprocesador con arquitectura AMD64 producido por AMD, lanzado el 23 de septiembre de 2003. [16] Se lanzaron varias variaciones, todas con nombres de ciudades, con arquitectura de 90 nm en 2004 y 2005. Las versiones lanzadas en 2007 y 2009 utilizaron una arquitectura de 65 nm.
El Athlon 64 X2 se lanzó en 2005 como la primera CPU de escritorio de doble núcleo nativa diseñada por AMD que utilizaba un Athlon 64. [18] El Athlon X2 fue una familia posterior de microprocesadores basados en el Athlon 64 X2. Los modelos originales Brisbane Athlon X2 utilizaban una arquitectura de 65 nm y se lanzaron en 2007. [19]
Athlon II es una familia de unidades centrales de procesamiento. Inicialmente una versión de doble núcleo del Athlon II, el Regor basado en K-10 fue lanzado en junio de 2009 con una arquitectura de 45 nanómetros. A este le siguió una versión de un solo núcleo , Sargas , [20] seguida por el Propus de cuatro núcleos , el Rana de triple núcleo en noviembre de 2009, [58] y la versión Llano de 32 nm lanzada en 2011. [59]
En 2014 y años posteriores se lanzaron varios procesadores con socket FM2+ Athlon X4 y X2 basados en Steamroller. Los procesadores Athlon X4 y X2 basados en Piledriver anteriores se lanzaron antes de 2014 y son compatibles con sockets de placas base FM2+ y FM2.
La línea Bristol Ridge Athlon X4 se lanzó en 2017. Se basa en la microarquitectura Excavator y utiliza 2 módulos Excavator que suman 4 núcleos. Tiene un controlador de memoria DDR4-2400 de doble canal con velocidades de reloj de hasta 4,0 GHz. Se ejecuta en la nueva plataforma Socket AM4 que luego se utilizó para las CPU Zen 1 a Zen 3.
El Athlon basado en Zen con procesadores gráficos Radeon se lanzó en septiembre de 2018 con el Athlon 200GE. [60] Basado en el núcleo Raven Ridge de AMD utilizado anteriormente en variantes de Ryzen 3 y Ryzen 5 , [6] el Athlon 200GE tenía la mitad de los núcleos pero dejó habilitado el SMT . También mantuvo el mismo caché L3 de 4 MiB , [60] pero el caché L2 se redujo a la mitad a 1 MiB. [61]
Además, el número de unidades de cómputo de gráficos estaba limitado a 3 en el Athlon 200GE, [62] y el chip estaba bloqueado por multiplicador. [63] A pesar de sus limitaciones, el Athlon 200GE tuvo un desempeño competitivo frente al Intel Pentium-G de la serie 5000 [64] , mostrando un rendimiento de CPU similar pero una ventaja en el rendimiento de GPU. [65]
El 19 de noviembre de 2019, AMD lanzó el Athlon 3000G, con un reloj de núcleo de 3,5 GHz más alto y un reloj de gráficos de 1100 MHz en comparación con el Athlon 200GE, [3] también con dos núcleos. [4] La principal diferencia funcional entre el 200GE era el multiplicador desbloqueado del Athlon 3000G, [3] lo que permitía que este último fuera overclockeado en placas base B450 y X470 . [66]
Los procesadores Athlon basados en Zen 2 con gráficos Radeon, con nombre en código "Mendocino", se lanzaron el 20 de septiembre de 2022 para el mercado de portátiles de nivel de entrada, junto con la serie móvil Ryzen 7020 de cuatro núcleos más potente con el mismo nombre en código. [67] Con dos núcleos de procesamiento, con dos subprocesos en los modelos Athlon Silver y cuatro subprocesos en los modelos Athlon Gold, los procesadores móviles de la serie Athlon 7020 están equipados con dos unidades de cómputo (CU) de gráficos RDNA 2. A estos modelos de la serie 7020U les siguió el lanzamiento de la serie Ryzen/Athlon 7020C para Chromebooks el 23 de mayo de 2023. [68] A diferencia de las generaciones anteriores de Athlon, AMD no ha lanzado variantes de escritorio de Mendocino.
Raven Ridge (14 nm), Picasso (12 nm) (consulte el artículo de la lista para obtener más detalles) [61]
Mendocino (6 nm) (ver el artículo de la lista para más detalles)
Se han construido varios superordenadores utilizando chips Athlon, principalmente en universidades. Entre ellos:
El rendimiento del K7, entonces con una velocidad de reloj de 500 MHz, estaba a la par con un Pentium III 500.
{{citation}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ).