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Todo sobre el K7 al detalle
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TODO SOBRE EL K7 AL DETALLE

Publicado el 14 de febrero de 1999

Extraído de la sección de Informática de El Rincón de Fidonet

Sin embargo, pocas veces el alboroto ha durado mucho, ya que Intel anuncia su siguiente procesador, que acaba con la competencia... aunque no esta vez. La apuesta de AMD por su K7 es fuerte y arriesgada, porque abandona su hasta ahora plaza fuerte que es el Socket 7, donde conectábamos nuestros Pentiums clásicos y se pasa, por primera vez, a un conector propietario, el Slot A. Muchos pueden pensar que esto solo dañará a la competitividad del micro, pero aun no hemos visto sus características.

Vamos por pasos:

  1. El bus: El Slot A, y por tanto el AMD K7, no utilizaran el protocolo de bus de Intel P6 GTL+, sino que implementaran el EV6, utilizado por los Alpha de Digital EV6 que tiene muchas ventajas sobre el GTL+, como el "point to point topology" para multiproceso simétrico. Como novedad incluso sobre el EV6 implementado para los Alpha, el bus del K7 alcanzara los 200 MHz, dejando muy atras las previsiones de Intel para sus próximos productos (anunciado hasta 133 MHz) o los actuales (100 MHz con chipsets BX). Con esta velocidad de bus es cuando realmente empieza a tener sentido las nuevas memorias directas, como la RDRAM o la DDR-SDRAM. Por ejemplo, la RDRAM corriendo a 100 MHz ofrece un pico de 1.6 GB/s, mientras que el bus GPL+ de Intel solo absorbe, funcionando a 100 MHz, 800 MB/s, y funcionando a 133 MHz alcanza los 1066MB/s. El pico máximo alcanzado por la RDRAM solo lo puede manejar en su totalidad el bus EV6 a 200 MHz del K7.
  2. La caché primaria: El K7 tendrá, como mínimo, 128 KB de caché de primer nivel (L1 caché), repartidas entre 64 KB para datos y 64 KB para instrucciones. Contara, por tanto, con cuatro veces mas caché de primer nivel que los actuales Pentium II que disponen de 32 KB (16+16). Parece ser que los Katmai dispondrán de 64 KB (32+32). Una caché de primer nivel de gran tamaño solo tiene sentido para procesadores que funcionen a una frecuencia interna muy elevada, para evitar los estados de espera del microprocesador y poder aprovechar completamente el paralelismo (pipelining) implementado. Y el K7 funcionara muy rápido.
  3. La caché secundaria: El K7 será bastante flexible en este punto. Vendrá con una caché "backside", como la implementada en la arquitectura P6 de Intel. El K7 dispone de una tag RAM interna suficiente para manejar 512 KB de caché L2, pero AMD planea también versiones del K7 con no menos de 2 MB, pudiendo llegar a los 8 MB de caché de segundo nivel, utilizando una tag RAM adicional externa, como hace Intel en el caso de los P6 (PPro). La velocidad de esta caché variara entre 1/3 de la frecuencia del micro hasta la misma frecuencia (recordemos, del micro no del bus). Podra utilizar tanto RAM "normal" como SRAMs de "doble flujo de datos" (DDR : Double Data Rate). Toda esta flexibilidad en la caché secundaria permitirá a AMD ofrecer varias líneas de su K7, para rangos de publico variando desde el nivel domestico hasta servidores de altas prestaciones.
  4. Velocidades de reloj: El AMD K7 ya funcionan en estos momentos a 500 MHz, pero para el momento de su lanzamiento, en el primer trimestre del próximo año, se espera haber superado esta cifra ampliamente. El K7 dispone de buffers realmente profundos para poder conseguir estas velocidades tan elevadas, pudiendo llegar a tener 72 instrucciones x86 ejecutándose. (!A eso le llamo yo paralelismo!)
  5. La unidad de coma flotante (FPU): El proceso en coma flotante ha sido siempre la asignatura pendiente de AMD. Pues bien, todos nos preguntábamos hasta cuando. Pues hasta el K7 ni mas ni menos. El AMD K7 dispondrá de 3 (!tres!) Líneas de ejecución (pipelines), totalmente paralelas y con ejecución fuera de orden (out-of-order execution). Literalmente, el K7 pulverizara el rendimiento de cualquier micro actual de Intel y de los próximos que ha anunciado.
  6. La arquitectura del microcódigo: Aun con el peligro de que muchos os perdáis, voy a entrar un poco en la arquitectura interna del K7. Si no entendéis ni una palabra, es normal, para entender esto hay que estar algo familiarizado con la construcción de microprocesadores. La entrada al microprocesador cuenta con tres decodificadores de instrucciones x86, que trasladan las instrucciones x86 a "Macro-Ops", operaciones de longitud fija para que sean tratadas por el micro. Las operaciones de longitud fija son una de las bases de la filosofía RISC. Estos tres decodificadores alimentan con "Macro-Ops" a la unidad de control de instrucciones de 72 entradas. Cada una de estas "Macro-Ops" consisten en una o dos operaciones. Hay dos maneras de decodificar las instrucciones x86, el "direct-path" (camino directo) que como su nombre indica efectúa una conversión directa y por tanto, muy rápida, y el "vector-path" (camino por vectores) que utiliza una tabla de traducciones en ROM, llamada MROM (MacroCodeROM). Una vez las instrucciones son decodificadas pasan a la unidad de control de instrucciones, donde pueden esperar hasta 72 de ellas. Esta unidad las va enviando, según corresponda, al Planificador de Enteros (Integer Scheduler) o a la unidad FPU/Multimedia. El planificador de enteros puede almacenar hasta 15 Macro-Ops, representando hasta 30 operaciones (recordemos que cada Macro-Op puede contener una o dos operaciones). Su trabajo es distribuirlas entre las tres unidades de ejecución paralelas, cada una de las cuales esta acompañada de una unidad de generación de direcciones, responsable de los accesos a memoria. Estas unidades se encargan de optimizar el acceso a la caché de primer y segundo nivel, para minimizar el tiempo de respuesta.

Conclusiones: Intel lo tiene crudo esta vez. Hay que tener en cuenta varios factores. Hoy por hoy, la base de K6-2 es enorme y crece rápidamente, por lo que el soporte para 3DNow! esta aumentando. DirectX 6 esta optimizado para utilizarlo, y MMX ha resultado no servir para nada. Intel sacara pronto el Katmai, que implementara el KNI (MMX2) muy similar, aunque superior, al 3DNow!, pero al ser el ultimo procesador de Intel saldrá, como siempre, a un precio elevado y por tanto 3DNow! continuara avanzando. Por otra parte, en unos meses AMD sacara una nueva revisión de su núcleo del K6, el K6-3, del que hablaremos en un próximo articulo, y del que os podemos adelantar que utilizara el mismo Socket7 que utilizan los K6 y continuara con el 3DNow!. Plantara cara muy seriamente al Katmai. Y luego vendrá el K7 que barrera todo lo que tenga Intel (incluido el Xeon). La mejor propuesta a casi un ano vista de Intel es el Coppermine, un Pentium II con el núcleo de 18 micras, pero que sigue siendo el núcleo Deschutes del Katmai, inferior al del K7, y por tanto la única manera de superarlo será con mas frecuencia de reloj (recordad que antes era al revés). Por tanto, Intel va a tener que trabajar duramente para sacar antes de lo previsto su Williamette. El único defecto que se le puede achacar al K7 es la utilización de un bus propietario, el Slot A, y por tanto de un chipset propio. Pero hoy por hoy para ir al día hay que comprar una nueva placa con cada nuevo procesador, por lo que de hecho no es ningún defecto. Dicho todo esto, no tenemos que olvidar a alguien que ha estado últimamente muy en las sombras... Cyrix. No ha muerto, ni mucho menos. Os informaremos también dentro de poco de Jalapeno, su ultimo proyecto.

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