K7

简介： AMD-K7：作为排位在INTEL公司之后世界第二大CPU制造商的AMD，在X86时代，一直都能够紧跟着INTEL的步伐，产品的技术与推出时间和INTEL相比并没有什么明显的差别，以致与在那个时候，我们就知道有286、386和486，可是并没有详细地去分是INTEL还是AMD，或者是CYRIX的。 我们应该感谢AMD这位一直以来都在不断努力，力图超越自己和CPU巨人INTEL的急先锋。正因为有了AMD和其他公司在不断地给予INTEL强有力的挑战，CPU才会如此快速地降低价格。 K7系列cpu划分：K7系列CPU是AMD公司推出的高性价比CPU，又可以细分为 采用“Thunderbird雷鸟”核心，L1 cache为128KB/L2 cache为256KB，200MHz前端总线的Athlon系列CPU（后期也有采用266MHz前端总线的Athlon出现）； 采用“Spitfire烈火”核心，L1 cache为128KB/L2 cache为64KB，200MHz前端总线的Duron系列CPU。 采用“Palomino”核心的的Athlon XP系列， 采用“Morgan野马”核心的新Duron系列， 采用最新的Thoroughbred核心的Athlon XP系列。封装技术：Athlon/Duron CPU全部采用使用陶瓷封装技术，Athlon的核心面积为120平方毫米，而Duron只有100平方毫米，这是两者之间的一个明显的区别。观察它们是否锁定倍频的重要判断依据是查看CPU上L1金桥的8个点是否连通，如果没有连通，则可以判断这块CPU是锁定倍频的。从实际状况上来说，在市场上出售的这两种CPU都是被锁定倍频的。由于采用的是陶瓷封装，破解工作相对要简单一些。指令集：K7继续采用3D NOW！指令集。AMD的K7 CPU采用200MHz的外频。而且在K7的设计之中，AMD放弃了Socket 7结构和Slot A结构，转而采用Socket A。据AMD所公布的资料显示，K7第一个版本采用的是0.25微米的制造技术，而后采用0.18微米铜互连技术。K7加强了整数、浮点运算和多媒体运算的能力，具有每次可发出九条指令的超阶层微架构、超阶层管线的浮点运算单元。 K7并没有采用INTEL的GTL+系统总线协议，它使用的是Digital公司的Alpha系统总线协议EV6。EV6系统总线有许多的优点，首先它有许多比GTL+更为优秀的构造，例如点对点布局。其次它可以支持200MHz的外频，K7具有64位可编程控制的后置式L2 cache界面，可支持512KB—8MB的二级缓存。 现在我们就来看看K7的结构到底是怎么样的： 3个并行的X86指令解码器；9个为高频率优化的超标量微结构；动态推测时序，乱序执行； 2048个入口分支预测表和12个入口返回堆栈；3个超标量乱序整数管道，每个包含：整数执行单元，地址产生单元；3个超标量乱序多媒体管道；64K指令一级CACHE和64K数据一级cache，每两路相关；2个通用64位数据cache装载/存储端口；高速64位后方2级CACHE控制器：支持512K到8MB二级cache，可编程接口速度；高速64位系统接口：200MHz系统总线。 AMD的K7处理器并没有采用和Intel的GTL＋相同的系统总线协议，它使用的是Digital公司的Alpha系统总线协议EV6。顺便说一下，Alpha处理器是一种用于服务器系统的纯64位处理器,其性能优于现在用于PC系统的处理器。K7使用的EV6系统总线有许多的优点，首先,它有许多比GTL＋更为优秀的构造，例如它使用点对点布局。其次它可以支持200MHz的外频，我们见到的K7是工作在200MHz的外频下的，K7 CPU成为第一个从高带宽内存如Direct RDRAM和DDR SDRAM中受益的CPU。 AMD在1999年底推出内建L2 Cache的“Sharptooth利齿”（K6－3）处理器，，K7内置的tag RAM足以支持和Intel的PentiumⅡ处理器一样的512KB的L2 Cache，同时AMD还考虑生产像Intel的P6 CPU一样的外置的tag RAM，来支持不少于2MB—8MB的具有64位可编程控制的后置L2 Cache。虽然K7将不会把L2 Cache内建在处理器里，但是L2 Cache的速度将占CPU主频的1/3至全速，并且L2 Cache将使用SRAM或者DDR SRAM以保证其速度。K7拥有128KB的L1 Cache，其中，64KB将作为数据缓存，剩下的64KB将作为指令缓存。 拥有大量的L1 Cache对高速的处理器来说是必须的，没有足够的缓存是导致处理器性能提高的一大瓶颈。通过L2 Cache的大小和速度来决定CPU的用途，工作站或是服务器。使用加大缓存容量和DDR SDRAM作为L2 Cache的K7能够提供非常优秀的性能。 K7有三条并行的x86指令译码器，用于将X86指令翻译成定长的微指令，每条微指令可以执行1到2个操作。K7有两种不同的译码流水线做这个工作，直接路径译码器快速地译码通用指令，而辅助路径译码器在微代码ROM中检索复杂的X86指令。K7有72个指令控制单元指令，控制单元分配微指令到乱序整数管道和乱序多媒体管道中去。乱序整数管道可以支持15个微指令，最大可同时进行30个操作，它的工作是分配3个独立的操作到3个并行的整数执行单元中去，每个执行单元都带有一个地址发生单元。地址发生单元能够通过优化L1和L2缓存数据的存取来保证最快的操作速度。核心更替：随着INTEL公司的Pentium 4出现，采用“Thunderbird雷鸟”核心的CPU已经无力应付。于是，AMD公司推出了新一代的，采用“Palomino”核心的Athlon CPU，市场上的正式名称是“Athlon XP”，“Palomino”是第四个Athlon内核，它的前辈分别是1999年最初的K7、2000年0.18微米工艺的K75、2000年的0.18微米“Thunderbird雷鸟”，因此从技术上讲，将“Palomino”命名为“Athlon 4”亦无不可。当然，AMD将Palomino命名为Athlon XP，更多的是出于对市场形象的考虑。由于Intel推出Pentium 4之后，AMD一直在架构和运行频率上出于不利的地位，对此AMD迫切地需要改变人们对Intel Pentium 4先入为主的便利，而推出相应规格的产品是必须的。 与K7系列CPU一样，新系列的CPU也可以细分为采用“Palomino”核心，L1 cache为128KB/L2 cache为256KB，266MHz前端总线的Athlon XP系列CPU；采用“Morgan野马”核心，L1 cache为128KB/L2 cache为64KB，200MHz前端总线的新Duron系列CPU。 从外观可以看出，“Palomino”的内部规划有很大改变。“Thunderbird”内核由3700万个晶体管组成，包含二级缓存；“Palomino”则有3750万个晶体管，也包含二级缓存。多出来的50万个晶体管用于增加的节能技术，芯片面积从120平方毫米提升至127.6平方毫米。新Duron的核心面积也从100平方毫米提升至106平方毫米。 Athlon XP采用了全新的玻璃纤维的OPGA（Organic PinGridArray）封装方式，有红褐色和茶绿色表面两种封装，且在两种CPU的右下角刻字亦有所区别，一个是B，另一个是N，两者在性能上没有区别。“Morgan野马”核心的新Duron系列CPU依然采用陶瓷封装技术。 判断这两种CPU是否锁定倍频的依据仍然是查看L1金桥，不过，由于AMD公司在Athlon XP的生产过程中，人为的用激光在CPU基板上L1金桥部分蚀刻出一条深槽，所以从前的破解方法不能够完全的适用于Athlon XP系列的CPU。采用“Morgan野马”核心的新Duron系列CPU，由于封装形式没有改变，所以破解方法没有改变。 Athlon XP有三个新特性用于增强性能，一个新特性用于移动系统，但没有传闻中改善分支预测单元。最大改进首先是运行频率的提升，其初始频率就高达1.5GHz；其次，它别注重了节省能源和降低发热量，这两个指标都有20%改进。指令集技术方面扩充了52条指令，并与SSE指令完全兼容，从而过渡到了专业型3DNow!技术的水准，支持双倍速传输的DDR功能。继续沿用Socket A架构则。 以“真实性能标准（TPI）”表示CPU的主频。所谓真实性能标准（TPI）是用一种全新的方法来评测处理器运行应用程序的性能。其公式如下所示：性能=MHz×IPC（instructions per clock）单位时钟周期内所完成的工作，它可以帮助人们了解Athlon XP的真实性能。 现在，当0.13微米制程成为市场主流时，AMD紧随潮流推出0.13微米制程，333MHz前端总线，采用“Thoroughbred”核心的Athlon XP，其核心面积进一步的缩小，从127.6平方毫米缩小到了80.3平方毫米，发热量和功耗也得到了减小。需要注意的是采用新核心的Athlon XP内核并不在传统的中轴线上，由于核心面积的缩小，散热也变得更为困难，需要使用更加强劲的散热风扇。 同时，由于传统的散热器扣具都在中轴线上，所以在安装散热器的时候，必须十分小心，以免出现因受力不均而损坏CPU的情况。值得庆幸的是，现在市面上的0.13微米制程的Athlon XP基本上都没有锁定倍频，只要主板有调节倍频的功能，就能够实现破解倍频。 不过，从AMD的市场策略上来看，使用这一核心的Athlon XP只是一个过渡产品，真正的新产品是使用0.13微米制程，采用Barton核心，333MHz前端总线的Athlon XP。就目前的资料来看，其核心面积达到了125.4平方毫米，发热量和功耗得到了进一步的控制，内核也从偏离中轴线的位置回到了正中央，而且CPU抵抗高热量和承受压力的能力也得到了一定程度的提高。由于AMD的换代产品K8系列CPU的发布时间一再延后，所以采用“Barton”核心的Athlon XP是值得期待的产品。 由于采用“Thunderbird雷鸟”核心的Athlon系列CPU, 采用“Spitfire烈火”核心的Duron系列CPU，采用“Morgan野马”核心的新Duron系列CPU均已退出了市场。 K7冲锋枪：K7冲锋枪。由韩国大宇集团研制，并在2003年宣布的微声冲锋枪。 K7儿童手机：K7儿童手机，由深圳欧盛手机推出的专为6~13岁的孩子量身定制的儿童手机，并已于2009年9月在国内上市。 K7 Computing：K7 Computing是一家来自印度的保护个人和组织机构免受病毒、恶意软件、间谍软件和黑客攻击等IT威胁的信息安全解决方案企业。于1991年创立，总部、研发中心和技术支持中心位于印度的Chennai。

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