ระเบิ�ดศึ�ก ยุ�ค Intel Pentium Classic ก�บิ AMD 5x86 และ AMD K5

[ 11 Apr. 1999 ] Intel Pentium ( Classic )

เพื่��อแก้�ปัญหาก้ารอ�างชื่��อร� �นของ CPU ในก้ารขาย CPU เลี�ยนแบบจาก้ทาง AMD แลีะ Cyrix ทาง Intel จ�งตั ดสิ#นใจจดลี#ขสิ#ทธิ์#%ชื่��อ CPU

ของตัน แตั� ชื่��อท��เปั&นตั วเลีขน (น ไม่�สิาม่ารถจดทะเบ�ยนลี#ขสิ#ทธิ์#%ได� จ�งได�ท,าก้ารเปัลี��ยนชื่��อ CPU ใน generation ท�� 5 ของตันเปั&น Pentium ( Pentium ม่�ราก้ศั พื่ท.ม่าจาก้ Penta ท��แปัลีว�า 5 ) ซึ่��งตั�อม่า ก้0เร�ยก้ว�า Pentium Classic

แลีะพื่ร�อม่ๆ ก้ นน (นเอง ก้0ได�เก้#ด slogan ของ Intel ซึ่��งจะตั#ดม่าพื่ร�อม่ๆก้ บ CPU ของตันว�า "Intel Inside" เพื่��อสิร�างความ่ม่ �นใจให�แก้�ลี3ก้ค�าของตัน ว�าได� CPU ของตัน ( Intel ) แน�ๆ

ทาง Intel ได�ปัระก้าศัตั ว CPU Intel Pentium ในปั4 1993 โดยเพื่#�ม่ Cache ภายใน หร�อ L1 Cache เปั&น 2 เท�าจาก้ร� �น 486 ค�อ จาก้ 8 K เปั&น 16 K แตั�แบ�งหน�าท��ก้ารท,างานของ Cache เปั&น 2 สิ�วน ค�อ เปั&น Data Cache ใชื่�สิ,าหร บเก้0บข�อม่3ลีท��จะใชื่�ปัระม่วลีผลี ม่�ขนาด 8 K แลีะ อ�ก้สิ�วนหน��ง เปั&น Instruction Cache ซึ่��งใชื่�เก้0บค,าสิ �งตั�างๆ ท��จะใชื่�ในก้ารปัระม่วลีผลี อ�ก้ 8 K

ในสิ�วนของทรานซึ่#สิเตัอร.ภายใน ก้0เพื่#�ม่จาก้ 486 ซึ่��งม่�ปัระม่าณ 1.2 ลี�านตั ว ไปัเปั&น 3.1 ลี�านตั ว แลีะ ในสิ�วนของก้ารปัระม่วลีผลี ก้0เปัลี��ยนจาก้เด#ม่ม่าเปั&น 32 Bit แตั�ในสิ�วนของ FPU น (นใชื่� 64 Bit ด งน (น pin ตัรง interface ท��ใชื่� ก้0ตั�องรองร บก้ารสิ�ง/ร บ ข�อม่3ลีขนาด 64

Bit ด�วย ท,าให�ตั�องเปัลี��ยน Interface ด�วย ท,าให� CPU Intel Pentium ไม่�สิาม่ารถใชื่�บน Mainboard ของ 486 ได� เร�ยก้ Interface

น�(ว�า SPGA ซึ่��งม่�จ,านวนชื่�องขาสิ,าหร บใสิ� pin ท (งหม่ด 296 ขา หร�อ ท��เราเร�ยก้ก้ นจนตั#ดปัาก้ว�าเปั&น Socket 7 น �นเอง แลีะ ไฟเลี�(ยงของ CPU ก้0เปัลี��ยนม่าเปั&น 5 Volt ใน Pentium ร� �นแรก้ๆ ( Pentium 60 แลีะ Pentium 66 ) แตั�ตั�อม่า 3.3 Volt เพื่ราะก้ารใชื่�ไฟท�� 5

Volt น (น ท,าให�ความ่ร�อนท��เก้#ดข�(นสิ3งม่าก้ จ�งได�ลีดไฟเลี�(ยงลีง รวม่ถ�งเปัลี��ยนม่าใชื่� system bus ท�� 50 , 60 แลีะ 66 MHz ด�วย

CPU Intel Pentium น�( ได�เพื่#�ม่ Architecture เข�าไปัใหม่�ท��เร�ยก้ว�า "super-scalar" ซึ่��งก้0ท,าให�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่โดยรวม่เพื่#�ม่ข�(นม่าจาก้ 486 ม่าก้ โดยเฉพื่าะปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ในด�านก้ารปัระม่วลีผลีเลีขจ,านวนเตั0ม่ ท��เพื่#�ม่ข�(นเปั&นเท�าตั วเลียท�เด�ยว

22

เราม่าด3ลี ก้ษณะเด�นๆ ของ Intel Pentium ก้ นด�ก้ว�า

เปั&น Superscalar Architecture

Dynamic Branch Prediction ( เก้��ยวก้ บก้ารท,านายผลีก้ารค,านวนลี�วงหน�า ) สิ,าหร บหน�วยปัระม่วลีผลีเลีขจ,านวนเตั0ม่เปั&น Pipeline ( 2 Pipeline )

หน�วยปัระม่วลีผลีเลีขทศัน#ยม่ ก้0เปั&น Pipeline ( 1 Pipeline ) Improved Instruction Execution Time แบ�ง Cache ออก้เปั&น 8 K สิ,าหร บข�อม่3ลี แลีะ อ�ก้ 8 K สิ,าหร บ ค,าสิ �ง ในสิ�วนของ Cache ข�อม่3ลี จะเปั&น Cache แบบ WriteBack 64-Bit Data Bus Bus Cycle Pipelining Address Parity Internal Parity Checking Functional Redundancy Checking Execution Tracing สิน บสิน�นก้ารท,างานแบบ Symmetric MuliProcessing หร�อ SMP ท,าให�สิาม่ารถใชื่� Dual CPU ชื่�วยก้ นปัระม่วลีผลีได�

แตั�อย�างไรก้0ตัาม่ ในชื่�วงท�� Pentium วางตัลีาดไม่�นาน ก้0ม่�ข�าวท��ท,าให�ทาง Intel ตั�องสิะอ�ก้ น (นก้0ค�อในชื่�วงปัลีายปั4 ( ปัระม่าลีเด�อน พื่ฤศัจ#ก้ายน ) 1994 ( พื่.ศั. 2537 ) ม่�ก้ารพื่บ Bug หร�อข�อผ#ดพื่ลีาดในก้ารค,านวนเลีขทศัน#ยม่ ซึ่��งเก้#ดข�(นก้ บก้ารหาร จนเปั&นข�าวแลีะท,าให�ผ3�ซึ่�(อเก้#ดความ่ลี งเลีอย3�พื่อสิม่ควร ท,าให� Intel ตั�องเร�งแก้�ปัญหาน�( แลีะ ออก้แถลีงก้ารณ.แก้�ข�าวจนว� �นเลียท�เด�ยว โดยทาง Intel ก้0ย#นด�เปัลี��ยน CPU ท��ม่�ปัญหาน (นให� ( ร� �นท��ม่�ปัญหาค�อร� �นแรก้ๆ ได�แก้� Pentium 60 แลีะ Pentium 66 )

AMD 5x86 และ AMD K5

สิ,าหร บ AMD น (น เม่��อแยก้ตั วออก้ม่าจาก้ Intel แลีะ ผลี#ตั CPU เลี�ยนแบบ CPU ของ Intel โดยใชื่� Microcode ของ Intel ซึ่��งก้0ผลี#ตัม่าจนถ�งร� �น AMD 5x86 ซึ่��งก้0เปั&น CPU ท��ม่�ความ่เร0วม่าก้ถ�ง 133 MHz ใชื่�ตั วค3ณท�� 4 ( 33x4 ) ท,าให�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่โดยท �วๆไปั น (นใก้ลี�เค�ยงก้ บ ระด บ Intel Penium 75 เลียท�เด�ยว แตั�โดยสิถาปัตัยก้รรม่ภายในแลี�ว ก้0เหม่�อนๆก้ บ 486DX น �นเอง เพื่ราะ ไม่�ใชื่� Superscalar Design เพื่�ยงแตั� ม่ นเพื่#�ม่ความ่เร0วข�(นม่าเท�าน (นเอง แตั�ก้0ม่�บ�างสิ,าหร บบางค,าสิ �ง ท��ม่ นสิาม่ารถท,างานได�เสิร0จภายใน 1 รอบสิ ญญาณนาฬิ#ก้า

23

AMD 5x86 น (น ม่� Cache ภายใน หร�อ L1 Cache ขนาด 16 K แลีะ เปั&นแบบ Write Back เปั&น CPU แบบ 32 Bit แลีะ ใชื่�ความ่ก้ว�างของเสิ�นทางข�อม่3ลี 32 Bit รวม่ถ�งสิาม่ารถอ�างตั,าแหน�งได� 32 Bit ด�วย

โดยราคาน (น ก้0ถ3ก้ม่าก้ๆ แลีะ ค#ดค�ณภาพื่ตั�อราคา ก้0จ ดว�าค��ม่ค�าม่าก้ๆ โดยใชื่� Pin แลีะ Mainboard แบบ 486 ได�

แลีะ ตั�อม่า ทาง AMD ก้0ได�ห นม่าผลี#ตั CPU ท��เปั&นของตั วเองบ�าง โดยท,าก้ารออก้แบบสิถาปัตัยก้รรม่ภายในใหม่�เองท (งหม่ด แลีะ เปัลี��ยนชื่��อ CPU ของตัน ซึ่��งจ ดว�าเปั&น Generation ท�� 5 เสิ�ยใหม่�ว�า AMD K5 ซึ่��งในชื่�วงแรก้ๆ ก้0ย งคงเร�ยก้ว�า AMD 5k86

เพื่��อม่#ให�ผ3�ใชื่�เก้#ดก้ารสิ บสิน แลีะ เปัร�ยบเท�ยบร� �นของ CPU ไม่�ถ3ก้

โดยสิถาปัตัยก้รรม่ของ AMD K5 น (นได� spec ตั�างๆ เปั&นเท�าตั วของ Intel Pentium แลีะได�ม่�ก้ารใชื่� P-Rating ( หร�อ PR )

เปั&นตั วว ดปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ เท�ยบก้ บ CPU ของ Intel Pentium ซึ่��งปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ของ AMD K5 น (น ก้0จ ดได�ว�าด�เย��ยม่ท�เด�ยว เพื่�ยงแตั� ร� �นน�(ออก้ม่าชื่�า แลีะขาดก้ารโปัรโม่ทท��ด� ท,าให�ไม่�ได�ร บก้ารน#ยม่เท�าท��ควร ท (งๆ ท��ความ่สิาม่ารถน (น ก้0เท�ยบเท�าก้ บ Intel

Pentium ( จะม่�ก้0แตั�ในสิ�วนของ FPU ท��ย งคงตัาม่หลี งอย3� ) แลีะ ราคาน (น ก้0ถ3ก้ก้ว�า Intel Pentium อย3�พื่อสิม่ควรเชื่�นก้ น

เราม่าด3ลี ก้ษณะเด�นๆ ของ AMD K5 บ�างด�ก้ว�า

o 4-issue core with full out-of-order execution and completion o แบ�ง L1 Cache เปั&นสิองสิ�วน ค�อ 8 K สิ,าหร บ Cache ข�อม่3ลี แลีะ อ�ก้ 16 K สิ,าหร บ Cache ค,าสิ �ง o ในสิ�วนของ Cache ข�อม่3ลี จะเปั&น Cache แบบ WriteBack o Dynamic, block-oriented branch prediction with speculative execution o 5-stage RISC-like pipeline o 6 parallel functional units o High-performance FPU o Validated software compatibility o Static clock control with AMD-patented Digital Phase Lock Loop (DLL) circuitry o 64-bit Pentium-compatible แลีะใชื่� Socket 7 เชื่�นเด�ยวก้ บ Pentium

o ใชื่� System Bus เปั&น 60 แลีะ 66 MHz o Compatibility with existing 586-class systems and supporting designs o ใชื่�ไฟเลี�(ยง CPU 3.52 MHz

24

ผม่จะขอก้ลี�าวถ�ง NextGen 5x86 สิ ก้น#ดหน��ง เพื่ราะ บร#ษ ทน�( ถ3ก้ AMD เข�าซึ่�(อ แลีะ รวม่เทคโนโลีย� เข�าเปั&น CPU ในย�คใหม่� ในชื่�วงเวลีาถ ดม่า โดย CPU ของ NextGen ในสิม่ ยน (น ค�อ 5x86 ม่�ค�ณสิม่บ ตั#ท��ด3แลี�วน�าสินใจม่าก้ๆ เลียท�เด�ยว แตั�ก้0ม่�ข�อด�อยท��น�าเสิ�ยดายใชื่�น�อยเชื่�นก้ น ม่าด3ลี ก้ษณะเด�นๆของ Nx586 ก้ นด�ก้ว�า

o Superscalar Execution o ม่� 2 Pipeline แลีะสิาม่ารถจ ดก้ารก้ บค,าสิ �งแบบไม่�เร�ยงลี,าด บได� o แบ�ง Cache ระด บ 1 ออก้เปั&น สิ�วนข�อม่3ลี แลีะ สิ�วนค,าสิ �ง o Branch Prediction o 64-bit bus

ซึ่��งด3ๆ แลี�ว ก้0เหม่�อนๆ ก้ บ ท (ง Pentium แลีะ AMD K5 เลีย แตั�ย งคร บ ย งม่�อย3� 2 จ�ด ท��เปั&นจ�ดเด�น แลีะ น�าสินใจของ Nx586

o RISC86 Microarchitecture จาก้พื่�(นฐานก้ารท,างานของ RISC น (น จะเร0วแลีะ ม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่โดยรวม่ สิ3งก้ว�าแบบ CISC ด งน (น ก้ารเพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ให�ก้ บ CPU ตัระก้3ลี x86 ซึ่��งเปั&น CISC ก้0โดยก้าร แปัลีงค,าสิ �งของ RISC ม่าใชื่�บน CISC ซึ่��งก้0เร�ยก้ว�าเปั&น RISC86 ซึ่��งผลีท��ได�ก้0ค�อ

1. ได�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่แบบ RISC สิ,าหร บค,าสิ �งของ x86 ท��เปั&น CISC

2. หน�วยก้ารท,างาน หร�อ Execution Unit ก้0จะม่�ขนาดเลี0ก้ลีง 3. หน�วยก้ารท,างานจะม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ด�ข�(น 4. ง�ายตั�อก้ารเพื่#�ม่หน�วยก้ารท,างานในภายภาคหน�า ซึ่��งนอก้จาก้จะท,าให�ม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่สิ3งในชื่�วงน (นแลี�ว ย งเผ��อ

สิ,าหร บอนาคตัตั�อไปัได�อ�ก้ด�วย

o On-chip L2 Cache Controller Nx586 น (นจะม่�ตั วควบค�ม่ก้ารท,างานของ L2 Cache ( ท��อย3�บน Mainboard )

อย3�ในตั ว CPU เองเลีย ท,าให�สิาม่ารถควบค�ม่ก้ารท,างานให�ได�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ม่าก้ ก้ว�าก้ารท��จะให�ตั วควบค�ม่บน Mainboard

เปั&นตั วควบค�ม่ ซึ่��งแน�นอน ก้ารท,างานของ L2 Cache ก้0จะท,างานด�วยความ่เร0วท��เท�าๆก้ บความ่เร0วของ CPU เลีย ซึ่��งก้0จะท,าให�ได�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่สิ3งข�(นอ�ก้

ด3แลี�วน�าจะม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่สิ3ง แลีะ เปั&นค3�แข�งท��น�าก้ลี วม่าก้สิ,าหร บ Intel Pentium เลียนะคร บ แตั� Nx586 น (น ม่�ข�อด�อยท��ท,าให�ความ่เด�นของม่ นลีดลีงไปัเลีย ก้0ค�อ

1. ใชื่� Socket ท��ตั�างจาก้ Pentium แลีะ K5 อ�ก้ท (งย งใชื่�ไฟเลี�(ยง 4 Volt ด�วย ท,าให�ตั�องออก้แบบ Mainboard ม่าเฉพื่าะตั วเลีย

2. ไม่�สิน บสิน�นก้ารท,างานเชื่#งทศัน#ยม่ ท,าให�ไม่� compatible ก้ บ ค,าสิ �งเก้�าๆ บางค,าสิ �งของ 486 DX แลีะ ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ด�านน�(ด�อยลีงไปัถน ดตัา

ซึ่��งจ�ดน�(หลี�ะคร บ ท��ท,าให�ม่ นไม่�เด�น ไม่�ด งน ก้ แตั� ม่ นก้0เปั&นเทคโนโลีย� ท�� AMD น,าไปัใชื่�ในก้ารพื่ ฒนา CPU ของตันตั�อไปั

รายุละเอี�ยุดเพิ่��มเติ�ม

Write Back ก้ บ Write Through

เปั&นว#ธิ์�ก้ารเข�ยนข�อม่3ลีก้ลี บลีง ท��หน�วยความ่จ,าหลี ก้ โดยท�� Write Throught น (น เม่��อม่�ก้ารเข�ยนข�อม่3ลีลีงบน Cache แลี�ว ก้0จะท,าก้าร

25

เข�ยนข�อม่3ลีลีงบน หน�วยความ่จ,าหลี ก้ด�วย ท นท� ซึ่��งก้0จะเสิ�ยเวลีาในก้ารเข�าถ�งหน�วยความ่จ,าหลี ก้อย3�ม่าก้ ( เม่��อเท�ยบก้ บก้ารเข�าถ�งหน�วยความ่จ,า Cache ) แตั� Write Back น (นจะตั�างก้ น โดย Write Back น (นจะเก้0บข�อม่3ลีบน Cache ให�นานท��สิ�ด เม่��อม่�ก้าร Idle หร�อ ตั�องก้ารใชื่�เน�(อท��บน Cache ในก้ารเก้0บข�อม่3ลี อ��น จ�งจะท,าก้ารเข�ยนข�อม่3ลีน (นๆ ลีงบน หน�วยความ่จ,าหลี ก้ ซึ่��งก้0ชื่�วยลีดเวลีาลีงอ�ก้ม่าก้เลียท�เด�ยว

PR ( P-Rating )

P-Rating น (น เปั&นม่าตัรในก้ารว ดปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ของ CPU ท��ง�ายตั�อความ่เข�าใจ ซึ่��งเก้#ดจาก้ความ่ร�วม่ม่�อในก้ารก้,าหนดม่าตัรฐานร�วม่ก้ นระหว�าง AMD, Cyrix, IBM แลีะ SGS Thomson โดยใชื่�โปัรแก้รม่ Winstone เปั&นตั วทดสิอบปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ ( ในสิม่ ยน (นใชื่� Winstone 96 )

ท,าไม่ตั�องเปั&น P-Rating?

ก้0เพื่ราะว�า เม่��อ Intel ตั ดสิ#นใจจดลี#ขสิ#ทธิ์#%ชื่��อ Pentium แลี�ว AMD, Cyrix แลีะ เจ�าอ��นๆ ก้0ไม่�สิาม่ารถจะใชื่�ชื่��อ Pentium ได� ซึ่��งแตั�ร� �น 286, 386 หร�อแม่�แตั� 486 ท��ผ�านม่า ไม่�ว�าจะของ Intel , AMD , Cyrix หร�อเจ�าไหนๆ ก้0ใชื่�ชื่��อน�(ได� แตั�เม่��อเก้#ดเหตั�ก้ารณ.น�(ข�(น ก้0อาจสิร�างความ่ง�นงงแก้�ผ3�ซึ่�(อ ว�าร� �นใหม่�ๆ ของ AMD, Cyrix น (น จะเอาไปัเท�ยบร� �นก้ บ Pentium ท��เท�าไร จ�งเก้#ดม่าตัรฐานน�(ข�(นม่า

ก้ารทดสิอบปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่เพื่��อหาค�า PR น (น ก้0ท,าโดยใชื่� CPU Intel Pentium ว ดปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ด�วย Winstone ในระด บตั�างๆ จาก้น (น จ�งเอา CPU Intel Pentium ออก้ แลี�ว เอา AMD K5 ( หร�อ อ��นๆ ) ใสิ�ลีงไปัแทน แลี�ว ว ดปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่เปัร�ยบเท�ยบก้ น โดยท��อ�ปัก้รณ.อ��นๆ ย งคงเหม่�อนเด#ม่ ตั�างก้ นท�� CPU เท�าน (น

ถ�า AMD K5 น (น ม่� P-Rating เปั&น 100 ( PR 100 ) น �นก้0หม่ายความ่ว�า CPU ตั วน (นม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ท��เท�ยบเท�า หร�อ เหน�อก้ว�า CPU ของ Intel Pentium ท��ความ่เร0ว 100 MHz หร�อ AMD K5 PR 133 ก้0หม่ายความ่ว�า ม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ในระด บเด�ยวก้ นหร�อม่าก้ก้ว�า Intel Pentium 133 MHz น �นเอง

แตั�อย�างไรก้0ตัาม่ "PR" น (น ก้0ไม่�ใชื่�เปั&นตั วบอก้ความ่เร0วท��แท�จร#งของ ความ่เร0วของ CPU ด งท��ได�เห0นแลี�วจาก้ตั วอย�างข�างตั�นของ AMD ปัจจ�บ นน�( ก้0เหลี�อแตั� CPU ของ IBM แลีะ Cyrix เท�าน (น ท��ย งคงใชื่� PR เปั&นตั วบอก้ร� �นความ่เร0วของ CPU ของตัน

Pipelining

ค�อก้ารแบ�งหน�าท��ก้ารท,างานของ CPU เพื่��อเพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ในก้ารท,างาน โดยแบ�งคร�าวๆ เปั&น 5 ข (นตัอน ค�อ

o Instruction Fetch หร�อ ภาคร บค,าสิ �ง จะท,าหน�าท��ร บค,าสิ �งใหม่�ๆ ท (งจาก้หน�วยความ่จ,าหลี ก้ หร�อจาก้ใน Instruction

Cache เข�าม่า เพื่��อสิ�งตั�อให�ภาคตั�อไปัจ ดก้ารตั�อ o Instruction Decode หร�อ ภาคก้ารแปัลีค,าสิ �ง ค�อ จะท,าหน�าท��แยก้แยะค,าสิ �งตั�างๆ ของ CISC ซึ่��งในตัอนท��แลี�ว เรา

ทราบแลี�วว�า CISC น (น ในแตั�ลีะค,าสิ �ง จะม่�ขนาดท��ไม่�แน�นอน ตัรงสิ�วนน�(ก้0จะท,าก้ารซึ่อยค,าสิ �งน (นเปั&นค,าสิ �งย�อยๆ ให�ม่�ความ่ยาวเท�าๆก้ น ในลี ก้ษณะเชื่�นเด�ยวก้ บ RISC เร�ยก้ค,าสิ �งย�อยๆ น (นว�า Micro Operation

o Get Operands หร�อ ภาคร บข�อม่3ลี ค�อ ร บข�อม่3ลีท��จะใชื่�ในก้ารปัระม่วลีผลีเข�าม่าเก้0บไว� เชื่�นจาก้ข (นตัอนท�� 2 เราร3 �ว�าจะใชื่�ก้าร "บวก้" ก้0ตั�องร บค�าท��จะใชื่�ในก้ารบวก้ ม่าด�วยอ�ก้ 2 ค�า บางท�ข (นตัอนน�( ก้0ถ3ก้รวม่เข�าก้ บข (นตัอนท�� 2

o Execute หร�อ ภาคปัระม่วลีผลี เปั&นข (นตัอนท��ท,าก้ารปัระม่วลีผลีตัาม่ค,าสิ �งแลีะ operand ท��ได�ร บม่าจาก้ข (นท�� 2 แลีะ 3

ซึ่��ง ถ�าให�ข (นท�� 2 เปั&นก้ารถอดรห สิว�าเปั&นก้ารบวก้ ข (นท�� 3 ร บค�าท��จะบวก้ ข (นน�( ( ข (นท�� 4 ) ก้0จะท,าก้ารบวก้ให�ได�ผลีลี พื่ธิ์.ออก้ม่า

o Write Result หร�อ ภาคก้ารเข�ยนข�อม่3ลีก้ลี บ เม่��อท,าก้ารปัระม่วลีผลีเสิร0จสิ#(น ผลีลี พื่ธิ์.ท��ได�ก้0จะน,าไปัเก้0บไว�ใน register

หร�อ ใน Data Cache ซึ่��งบางท� ข (นตัอนน�( ก้0ถ3ก้ม่องรวม่ไว�ก้ บข (นท�� 4

ด งจะเห0นได�ว�า เม่��อ CPU ได�ร บ ค,าสิ �งเข�าม่าแลี�ว ก้0จะท,าก้ารแปัลีงหร�อถอดรห สิให�เปั&นค,าสิ �งท�� CPU เข�าใจ แลี�วจ�งท,างานตัาม่ค,าสิ �งน (นๆ ซึ่��งในขณะท��ท,างานแตั�ลีะค,าสิ �งน (น ก้0ตั�องรอให�ท,าครบท�ก้ข (นตัอนเสิ�ยก้�อน จ�งจะร บค,าสิ �งใหม่�ๆ เข�าม่าได� ก้ารท,างานแบบ

26

Pipelining น (น ก้0จะชื่�วยใชื่�ชื่�วงเวลีาให�ค��ม่ค�า ให� CPU ท,างานได�เตั0ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ย#�งข�(น โดยในขณะท��ร บค,าสิ �งเข�าม่าก้0จะท,าก้ารสิ�งตั�อให� ภาคแปัลีค,าสิ �ง เม่��อสิ�งตั�อให� แลี�ว ก้0ท,าก้ารร บค,าสิ �งถ ดไปัท นท� แลีะ เม่��อ ภาคแปัลีค,าสิ �งได�ร บค,าสิ �ง ก้0จะท,าก้ารแปัลี แลีะ แยก้แยะค,าสิ �ง แลี�วสิ�งตั�อให�ภาคร บข�อม่3ลีตั�อไปั เปั&นทอดๆ ซึ่��งท,าให�สิาม่ารถท,างานได�หลีายๆ ค,าสิ �งในขณะเวลีาเด�ยวก้ น ก้ารท,างานแบบ Pipeline น�( ก้0ชื่�วยเพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ของ CPU ได�อ�ก้ม่าก้ม่ายเลียท�เด�ยว

Super Scalar

อ�ก้ว#ธิ์�หน��งสิ,าหร บเพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ของ CPU น �นก้0ค�อ ก้ารให� CPU น (นสิาม่ารถท,างานหลีายๆ ค,าสิ �งได�พื่ร�อม่ๆก้ น ใน 1 สิ ญญาณนาฬิ#ก้า หร�อม่�หลีายๆ Pipeline ท,าให�สิาม่ารถท,างานได�หลีายๆ ค,าสิ �งพื่ร�อม่ๆ ก้ นได�

เร��องของ Pipeline แลีะ SuperScalar สิาม่ารถอ�านรายลีะเอ�ยดเพื่#�ม่เตั#ม่ได�ท�� Pipeline and SuperScalar คร บ

<< Prev : Page 1 Next : Page 3 >>

ช่�วงติ�นยุ�คที่�� 6 ( ขอีง CPU )

[ 11 June 1999 ] Intel Pentium Pro ( P64C )

ในราวๆ เด�อนพื่ฤศัจ#ก้ายน ปั4 ค.ศั. 1995 Intel ก้0ได�เปั@ดตั ว CPU ในย�คท�� 6 ของตัน โดยม่� CodeName ว�า "P6" ซึ่��งพื่ ฒนาแลีะปัร บปัร�งก้ารท,างานเพื่#�ม่เตั#ม่ข�(นม่าอ�ก้ พื่อสิม่ควรจาก้ Pentium Classic แตั�ได�ม่�ก้ารย�าย Cache ภายนอก้ ( หร�อ Cache ระด บ 2 ,

L2 Cache ) ซึ่��งปัก้ตั#แลี�วจะวางอย3�บน Mainboard ม่าไว�ท�� แผ�น Silicon เด�ยวก้ นก้ บ CPU เลีย ( แตั�ไม่�ได�อย3� ภายใน CPU ) เพื่��อเพื่#�ม่ความ่เร0วในก้ารท,างานของ L2 Cache แลีะ ก้ารเพื่#�ม่ความ่เร0วในก้ารเข�าถ�ง แลีะด�ง ข�อม่3ลีจาก้ใน Cache ... แตั�ก้0ด�วยเหตั�ท��ตั�องรวม่เอา Cache เข�าไปัด�วยน�(เอง ท,าให�ราคาของ CPU น (นสิ3งเอาม่าก้ๆ

Intel ได�เปัลี��ยนแนวค#ดของตั วเอง โดยห นม่าใชื่�ก้ารปัระม่วลีผลีแบบ RISC ใน CPU ของตันบ�าง ด�วยก้ารด ดแปัลีงชื่�ดค,าสิ �งสิ,าหร บ x86 ของตันให�เปั&น ชื่�ดค,าสิ �ง ของ RISC ท��เลี0ก้ก้ว�า เร0วก้ว�า แลีะ ง�ายก้ว�าเด#ม่ เร�ยก้ว�าเปั&นชื่�ดค,าสิ �ง RISC86

Pentium Pro ม่� ชื่�ด Pipeline 3 ชื่�ด ซึ่��งม่าก้ก้ว�า Pentium Classic ซึ่��งม่�เพื่�ยง 2 ชื่�ด แลีะม่�ก้ารแยก้ข (นตัอนก้ารท,างานออก้เปั&นถ�ง 14 ข (นตัอน แลีะย งสิน บสิน�นก้าร ท,างานแบบคาดเดาค,าสิ �งท��จะตั�องเร�ยก้ใชื่�ลี�วงหน�าได� ซึ่��งเร�ยก้ว�า Speculative Execution แตั�

27

Intel เร�ยก้ก้ารท,างานน�(ว�าเปั&น Dynamic Execution

อ�ก้สิ#�งหน��งท��เปัลี��ยนไปั ก้0ค�อ Interface ท��ใชื่� ซึ่��งจาก้เด#ม่ใชื่�บน Socket 7 ก้0ห นม่าใชื่�ท�� Socket 8 แทน ท,าให�ไม่�สิาม่ารถใชื่�งานได�ก้ บ Mainboard ของ Pentium Classic แน�นอน จะใชื่�ร� �นน�( ก้0ตั�องซึ่�(อ Mainboard ใหม่�ด�วย

สิ#�งท��น�าแปัลีก้ใจ สิ,าหร บ Pentium Pro อย�างหน��ง ก้0ค�อ ขนาดของ Cache ภายใน หร�อ Cache ระด บ 1 ท��ย งคงม่�เพื่�ยง 16 K

เท�าน (น เท�าๆ ก้ บ Pentium Classic เลีย แตั�ก้0ชื่ดเชื่ยจ�ดด�อยตัรงน�(ด�วย Cache ระด บ 2 ท��ม่�ขนาดใหญ� แลีะม่�ให�เลี�อก้หลีายร� �น ค�อร� �นท��ม่� Cache ระด บ 2 ขนาด 256 KB, 512 KB หร�อ 1 MB แลีะ ท,างานด�วยความ่เร0วเด�ยวก้ บ CPU เพื่ราะอย3�บน Silicon เด�ยวก้ น

Pentium Pro น�( โดยม่าก้จะถ3ก้น,าม่าใชื่�เปั&น Server ม่าก้ก้ว�าท��จะเปั&น Desktop PC เพื่ราะ ม่ นสิน บสิน�นก้ารท,างานแบบ SMP หร�อ Symmetric MultiProcessing ซึ่��งท,าให�ใชื่� CPU ได� หลีายตั ว บน Mainboard ตั วเด�ยวก้ นได� ท,าให�ชื่�วยเพื่#�ม่เสิถ�ยรภาพื่ในก้ารท,างาน สิน บสิน�นเร��องของ Fault Tolerant ด�วย เม่��อ CPU ตั วใดตั วหน��งเสิ�ยหาย อ�ก้ตั วหน��งก้0จะท,างานแทนท��ได� แลีะย งชื่�วยสิน บสิน�นก้ารปัระม่วลีผลีแบบขนานอ�ก้ด�วย

Intel Pentium MMX ( P55C )

ในชื่�วงตั�นปั4 ค.ศั. 1997 Intel ก้0ได�เปั@ดตั วเทคโนโลีย�ใหม่�ของตัน ค�อ MMX หร�อ MultiMedia eXtension ข�(นม่า โดยม่�จ�ดปัระสิงค. เพื่��อให�ชื่�วยเพื่#�ม่ความ่สิาม่ารถในด�าน Multimedia เพื่ราะในปัจจ�บ นน�( Computer แลีะงานด�าน Multimedia แทบจะแยก้ก้ นไม่�ออก้แลี�ว ด�วยเหตั�น�(เอง ทาง Intel จ�งได�รวม่ชื่�ดค,าสิ �ง MMX เข�าม่าใน CPU ตัระก้3ลี Pentium ของตันด�วย เพื่��อเปั&นจ�ดขายใหม่� แลีะ สิร�าง ม่าตัรฐานใหม่�ของตันข�(นม่า

ม่าด3ก้ นด�ก้ว�าคร บ ว�า Pentium MMX หร�อ P55C น�( ม่�อะไรเปัลี��ยนแปัลีงไปัจาก้ Pentium Classic หร�อ P54C บ�าง

อ นด บแรก้เลีย ค�อชื่�ดค,าสิ �ง MMX ไงลีะคร บ อ นน�(ของแน�อย3�แลี�ว :-) ตั�อม่าค�อขนาดของ Cache ภายใน ท��เพื่#�ม่ข�(นม่าเปั&นเท�าตั วจาก้เด#ม่ ซึ่��งม่� Data Cache 8 K แลีะ Instruction Cache 8 K ก้0ถ3ก้เพื่#�ม่อ�ก้เท�าตั วเปั&น Data Cache 16 K แลีะ Instruction Cache 16 K ในสิ�วนท��เปัลี��ยนแปัลีงอ�ก้อย�าง ก้0ค�อ เร��องของ ไฟเลี�(ยง ซึ่��ง Pentium Classic น (น ใชื่�ไฟเลี�(ยง 3.3 Volt แตั� Pentium MMX น (น จะใชื่�ไฟเลี�(ยงเปั&น 2.8 Volt ท�� CPU core แตั� ในสิ�วนของ CPU I/O ย งคงเปั&น 3.3 V.

ในรายลีะเอ�ยดปัลี�ก้ย�อยของสิถาปัตัยก้รรม่ภายใน ก้0ได�ม่�ก้ารน,าเอาเทคโนโลีย�บางสิ�วนจาก้ Pentium Pro ซึ่��งจ ดเปั&น CPU ในย�คท�� 6 ของ Intel ( P6 ) ท��เปั@ดตั วออก้ม่าก้�อนหน�าน�(ไม่�นานน ก้ ได�แก้� ความ่สิาม่ารถในเชื่#งของ Branch Target Buffer

หร�อ BTB ซึ่��งเก้��ยวข�องก้ บก้ารท,านายผลีก้ารค,านวนลี�วงหน�า ... ชื่�วยเพื่#�ม่ความ่เร0วในก้ารปัระม่วลีผลีได�อ�ก้ทางหน��ง

นอก้จาก้น�(ย งม่�ก้ารพื่ ฒนา / ปัร บปัร�ง ในเชื่#งของ Return Address Prediction อ�ก้ด�วย อ�ก้ท (งย งสิาม่ารถท,าก้ารถอดรห สิ แลีะแยก้ก้ารท,างานออก้เปั&น 2 Pipe พื่ร�อม่ๆก้ นได� เปั&น Pipe จ,านวนเตั0ม่ แลีะ MMX ซึ่��งสิาม่ารถท,างานไปัพื่ร�อม่ๆก้ นได�เลีย

สิร�ปัรายลีะเอ�ยด ของ CPU Intel Pentium MMX

28

o ม่�ตั (งแตั�ร� �นความ่เร0ว 166 MHz ถ�ง 233 MHz

o ใชื่�เทคโนโลีย� ขนาด 0.35 micron

o Cache ระด บ 1 ม่�ขนาดเปั&นเท�าตั วของ Pentium Classic ค�อเปั&น 32 K

o Die Size ม่�ขนาด 141 ตัารางม่#ลีลี#เม่ตัร o เพื่#�ม่จ,านวนของก้าร Write Buffer จาก้ 2 เปั&น 4

o น,าเทคโนโลีย�เร��อง Branch Prodiction ( Branch Target Buffer ) จาก้ Pentium Pro ม่าใชื่� o พื่ ฒนาเร��อง Return Stack ซึ่��งแรก้เร#�ม่เด#ม่ท�น (นม่�ใน Cyrix/IBM 6x86

o เพื่#�ม่ step ก้ารท,างานของ U แลีะ V Pipeline อ�ก้ 1 step

o พื่ ฒนาเก้��ยวก้ บก้ารท,างานแบบขนานของ Pipeline U แลีะ V

o ชื่�ดค,าสิ �ง MMX

o ใชื่�ไฟเลี�(ยงใน CPU core 2.8 V แตั� ใชื่�สิ,าหร บ CPU I/O เปั&น 3.3 V.

Pentium MMX น�( ย งคงเปั&น CPU ในร� �นท�� 5 ของ Intel จะจ ดเปั&นร� �นท�� 5.1 ก้0คงได� ถ�งแม่�จะออก้ม่าท�หลี ง Pentium Pro

ซึ่��งจ ดเปั&น CPU ในร� �นท�� 6 ของ Intel ก้0ตัาม่แตั�

AMD K6

ในว นท�� 2 เม่ษายน ปั4 ค.ศั. 1997 ทาง AMD เอง ก้0ได�ท,าก้ารเปั@ดตั ว CPU ในร� �นท�� 6 ของตันข�(นม่าบ�าง เพื่��อหม่ายจะม่าแข�งก้ บ Intel

Pentium MMX น �นก้0ค�อ AMD K6

ย งคงจ,าเร��องของ NextGen ได�ไหม่คร บ บร#ษ ทน�(ถ3ก้ AMD ซึ่�(อแลีะท,าก้ารรวม่เทคโนโลีย�เข�าม่าด�วย ซึ่��งในขณะท��ซึ่�(อน (น ทาง NextGen ก้0ได�ออก้แบบ CPU ในร� �นท�� 6 ของตันไว�แลี�ว ค�อ Nx686 ซึ่��ง AMD ก้0เลียได�ถ�อโครงสิร�างท��น�าสินใจของ Nx686 ม่ารวม่เข�าก้ บ เทคโนโลีย�ของตัน แลีะ เพื่#�ม่ชื่�ดค,าสิ �ง MMX ของตันเองเข�าไปัด�วย ท,าให�ได� K6 ออก้ม่า

MMX ของ AMD K6 น (น ถ�งแม่�จะม่�จ,านวนชื่�ดค,าสิ �งเท�าๆ ก้ น ม่�ค,าสิ �งเหม่�อนๆก้ นก้ บ Intel แตั�ก้ระบวนก้ารท,างานก้0แตัก้ตั�างก้ นไปั เพื่ราะ ถ�าท,าในก้ระบวนก้ารเด�ยวก้ น ก้0จะถ�อเปั&นก้ารลี�วงลีะเม่#ดลี#ขสิ#ทธิ์#%ของ Intel ซึ่��งได�จดไว�ก้�อนแลี�ว

แตั�อย�างไรก้0ตัาม่ MMX ของ AMD ก้0ใชื่�งานได�ก้ บท�ก้ Application ท��สิน บสิน�นก้ารท,างานของ Intel MMX แลีะให�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ท��ได�ผลี พื่อๆ ก้ น ถ�งด�ก้ว�าด�วยซึ่,(า สิ,าหร บบางงาน ( AMD เร�ยก้ MMX ของตันว�าเปั&น MMX enhanced )

29

สิ,าหร บในร� �นแรก้น (น AMD ได�เปั@ดตั วท��ความ่เร0ว 166, 200 แลีะ 233 MHz ซึ่��งม่� transistor ภายใน 8.8 ลี�านตั ว แลีะใชื่�เทคโนโลีย� ขนาด 0.35 micron แลีะตั�อม่าก้0ได�เปั@ดตั ว ร� �นความ่เร0วท��ระด บ 266 แลีะ 300 MHz แลี�วก้0ได�ห นม่าใชื่�เทคโนโลีย�ขนาด 0.25 micon

ด�วย ซึ่��งในชื่�วงน (นเอง ก้0ได�ท,าก้ารตั ดราคา CPU ของตันลีงอ�ก้ ด�วย เพื่��อหม่ายจะแข�งก้ บ Intel Pentium MMX ( คงไม่�หว งจะแข�งก้ บ Pentium Pro ลีะคร บ เพื่ราะ เน�นตัลีาดคนลีะด�านก้ น )

สิ#�งท�� AMD K6 ม่�เพื่#�ม่เตั#ม่เหน�อไปัก้ว�า Intel Pentium MMX ท��เห0นได�ชื่ ดๆ ก้0ค�อ ขนาดของ Cache ภายใน หร�อ Cache ระด บ 1

( L1 Cache ) ซึ่��งจะม่�ขนาดเปั&นเท�าตั วของ Intel Pentium MMX ซึ่��งก้0ค�อ ม่� Data Cache 32 K แลีะ Intruction Cache 32 K

แตั�สิ#�งท��ท,าให� AMD K6 ไม่�เหน�อไปัก้ว�า Intel Pentium MMX อย�างสิม่บ3รณ. น �นก้0ค�อ เร��องของ ก้ารค,านวนเชื่#งทศัน#ยม่ เพื่ราะย งคงท,าได�ชื่�าก้ว�า ณ ท�� CPU ความ่เร0วเท�าๆก้ น ซึ่��งในขณะน (น เก้ม่สิ. 3 ม่#ตั# ( 3D ) ก้,าลี งเปั&นท��แพื่ร�หลีาย แลีะเปั&นท��ทราบก้ นว�า ก้ารค,านวนเชื่#ง 3 ม่#ตั#น (นตั�องใชื่� ก้ารค,านวนเชื่#งทศัน#ยม่อย�างหน ก้ ตัรงจ�ดน�(เอง ท��ท,าให� Intel Pentium MMX ย งคงเหน�อก้ว�า ( ณ ท��ความ่เร0วของ CPU เท�าๆก้ นนะ )

แตั�ด�วยปัจจ ยของราคา ซึ่��ง ในขณะน (นราคาของ AMD K6 300 MHz น (นพื่อๆก้ น หร�อแพื่งก้ว�าเพื่�ยงเลี0ก้น�อย ก้ บ Intel Pentium

MMX 233 MHz แลีะด�วยความ่สิาม่ารถในก้ารค,านวนเชื่#งทศัน#ยม่ของ K6 300 MHz น (น ก้0เท�ยบได�ก้ บ Intel Pentium MMX

233 MHz ด�วย แตั�ด�วยความ่เร0วด�านอ��นๆ ท��เหน�อก้ว�า ก้0เลียเปั&นจ�ดท��ชื่ดเชื่ยก้ นได� อย�างลี�นเหลี�อ ...

ม่าด3 สิร�ปัรายลีะเอ�ยดของ AMD K6 ก้ นด�ก้ว�านะคร บ o ม่�ความ่เร0วตั (งแตั� 166MHz ถ�ง 300MHz

o ใชื่�เทคโนโลีย�ขนาด 0.25 แลีะ/หร�อ 0.35 micron

o จ ดเปั&น CPU ในร� �นท�� 6 ของ AMD

o เปั&น RISC86 CPU ซึ่��งม่�สิถาปัตัยก้รรม่ด งน�( ม่� 7 หน�วยปัระม่วลีผลีแบบขนาน สิาม่ารถถอดรห สิของ x86 ไปัย ง RISC86 ได�ท�ลีะหลีายๆค,าสิ �ง สิาม่ารถท,านายผลีก้ารปัระม่วลีผลีลี�วงหน�าได� 2 ระด บ ( Branch Prediction )

สิาม่ารถคาดเดาค,าสิ �งท��จะตั�องท,างานลี�วงหน�าได� ( Speculative Execution )

สิน บสิน�นก้ารท,างานแบบ Out-Of-Order Execution ( เปั&น Feature ท��ใชื่�ใน Pipeline )

สิน บสิน�นก้ารท,างานแบบ Data Forwarding ( เปั&น Feature ท��ใชื่�ใน Pipeline )

o ม่�ชื่�ดค,าสิ �งเพื่#�ม่เตั#ม่เพื่��อจ ดก้ารก้ บด�าน MultiMedia ซึ่��งก้0ค�อชื่�ดค,าสิ �ง MMX น �นเอง

จร#งๆ แลี�วในขณะท��ทาง AMD เปั@ดตั ว K6 ได�ไม่�นาน Intel ก้0ได�เปั@ดตั ว Intel Pentium II ข�(นม่าแข�ง หม่ายจะก้ลีบร ศัม่�ของ K6 ด�วย ซึ่��งความ่จร#ง ก้0ควรจะจ ดเปัร�ยบเท�ยบ K6 ก้ บ Pentium II แตั�ด�วยสิถาปัตัยก้รรม่แลี�ว ก้0เลียขอเปัร�ยบเท�ยบ K6 ก้ บ Pentium MMX

แทน ก้0แลี�วก้ นนะคร บ ... อาจเปั&นก้ารไม่�แฟร.สิ,าหร บ Pentium MMX สิ ก้หน�อย เพื่ราะย งคงเปั&น CPU ในร� �นท�� 5 แตั� AMD K6 เปั&นร� �นท�� 6 แลี�ว

ตัารางเปัร�ยบเท�ยบ สิร�ปัความ่สิาม่ารถด�านตั�างๆ ระหว�าง Intel Pentium MMX , Intel Pentium Pro แลีะ AMD K6

30

Processor Feature AMD K6Pentium

ProPentium

MMXRISC core Yes / 6 issue Yes / 5 issue No

Superscalar Yes

Speculative execution Yes No

Out of order execution Yes No

Data forwarding Yes No

Register renaming Yes No

Simple x86 decoders - 2 1

Sophisticated x86 decoders 2 1 1

Long x86 decoders 1 - -

Vector x86 decoders 1 - -

Execution Pipelines 6 5 2

Branch prediction Yes

Advanced 2 level branch prediction Yes No

Branch history table entries 8,192 512 256

Branch target cache entries 16 0

Branch prediction accuracy 95% 90% 75-80%

MMX technology Yes No Yes

High performance FPU Yes

L1 instruction and data cache 32K + 32K 8K + 8K 16K + 16K

Industry compatible SMM Yes

Latency ( ย#�งน�อยย#�งด� ) 2 clock 5-7 clock 2 clock

รายุละเอี�ยุดเพิ่��มเติ�ม

MMX

MMX เทคโนโลีย�น (น เปั&นชื่�ดค,าสิ �งภายใน CPU ท��เพื่#�ม่เข�าม่าอ�ก้ 57 ค,าสิ �ง เพื่��อจ ดก้ารก้ บงานในม่ ลีตั#ม่�เด�ย โดยเพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ของโปัรแก้รม่ท,างานเก้��ยวก้ บระบบเสิ�ยง (Audio) ภาพื่ก้ราฟ@ก้ 2 ม่#ตั# ( 2D ) ภาพื่ก้ราฟ@ก้ 3 ม่#ตั# ( 3D ) ,ภาพื่เคลี��อนไหวตั�างๆ แลีะรวม่ไปัถ�งระบบก้ารว#เคราะห.แลีะจดจ,าเสิ�ยงพื่3ด ( Voice Recognition ) แลีะก้ารสิ��อสิารผ�านโม่เด0ม่

โดย MMX น�( เปั&นชื่�ดค,าสิ �ง ท��ใชื่�สิถาปัตัยก้รรม่แบบ SIMD ก้ลี�าวค�อ สิาม่ารถปัระม่วลีผลีด�วยค,าสิ �งเด�ยวก้ น แตั�ใชื่�ชื่�ดข�อม่3ลีตั�างก้ นได� พื่ร�อม่ๆ ก้ น ( SIMD : Single Instrunction Multiple Data stream ) เร�ยก้ว�าเปั&นก้ารปัระม่วลีผลีแบบขนาน หร�อ Parallel Processing

เร��องของ SIMD น�( สิาม่ารถอ�านเพื่#�ม่เตั#ม่ได�ท�� สิถาปัตัยก้รรม่แบบ SIMD คร บ

เทคโนโลีย�น�( ทาง Intel เองก้0ได�พื่ยายาม่ผลี ก้ด นให�ผ3�ผลี#ตั Software แลีะ Hardware ตั�างๆ ให�สิร�าง Application แลีะ Driver ท��ชื่�วยสิน บสิน�นก้ารท,างานของ MMX เพื่��อจะได�ใชื่�ปัระโยชื่น.ในจ�ดน�(อย�างเตั0ม่ท�� แตั�ในความ่เปั&นจร#ง จนถ�ง ณ ปัจจ�บ นน�( ก้0ม่�ผ3�ผลี#ตั Software เพื่�ยงไม่�ก้��เจ�าเท�าน (นท��ออก้แบบม่าเพื่��อ MMX

อาจก้ลี�าวได�ว�า เปั&นเทคโนโลีย�ท��ไม่�สิ,าค ญเท�าไรน ก้ ... แตั�จ,าเปั&นตั�องม่� เพื่ราะเหม่�อนก้ บเปั&น Standard สิ,าหร บ CPU ในขณะน�(ไปัเสิ�ยแลี�ว ( หลี งจาก้ Intel ปัระก้าศัเปั@ดตั ว MMX บร#ษ ทผ3�ผลี#ตั CPU อ��นๆ ก้0ห นม่าจ บ MMX ใสิ� CPU ของตันตัาม่ไปัด�วย ท (ง AMD ,

Cyrix แลีะแม่�แตั�น�องใหม่�ๆ อย�าง IDT หร�อ RISE ก้0จ บเจ�า MMX น�(ใสิ�ลีงใน CPU ของตันด�วย )

จ,าเปั&นไหม่? สิ,าหร บ MMX ก้ บงานด�าน Business สิ,าหร บผม่ ค#ดว�าไม่�จ,าเปั&น เพื่ราะแทบจะไม่�ชื่�วยอะไรเลีย เว�นเสิ�ยแตั�งานด�าน

31

Presentation ซึ่��งจ,าเปั&นตั�องใชื่� Multimedia ม่าสิน บสิน�นด�วย

สิ,าหร บ Software ท��สิน บสิน�น MMX น�( ท��เห0นเด�นชื่ ดเลีย ก้0ม่� Adobe Photoshop ซึ่��งม่� Patch ให� upgrade ใชื่�ค,าสิ �ง MMX ได� ท,าให�ก้ารท,างานในบางด�าน ท,าได�เร0วข�(นอย�างเห0นได�ชื่ ด

Speculative Execution ( หร�อท�� Intel เร�ยก้ Dynamic Execution )

เปั&นก้ระบวนก้ารท,างานเม่��อท,างานค,าสิ �งใดๆ เสิร0จเพื่�ยงคร��งทางก้�อน แลี�วรอด3ว�าม่�ค,าสิ �งไหน ท��ตั�องก้ารใชื่�ในข (นตั�อไปั แลีะเร�ยก้ใชื่�ม่ นก้�อน ( เปั&นก้ระบวนก้ารของ Out-Of-Order Execution ) ท,าให�ชื่�วยเพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ในก้ารท,างานข�(นอ�ก้ระด บ

Out-Of-Order Execution

ช่�วงติ�นยุ�คที่�� 6 ( ขอีง CPU )

[ 11 June 1999 ] Intel Pentium Pro ( P64C )

ในราวๆ เด�อนพื่ฤศัจ#ก้ายน ปั4 ค.ศั. 1995 Intel ก้0ได�เปั@ดตั ว CPU ในย�คท�� 6 ของตัน โดยม่� CodeName ว�า "P6" ซึ่��งพื่ ฒนาแลีะปัร บปัร�งก้ารท,างานเพื่#�ม่เตั#ม่ข�(นม่าอ�ก้ พื่อสิม่ควรจาก้ Pentium Classic แตั�ได�ม่�ก้ารย�าย Cache ภายนอก้ ( หร�อ Cache ระด บ 2 , L2 Cache ) ซึ่��งปัก้ตั#แลี�วจะวางอย3�บน Mainboard ม่าไว�ท�� แผ�น Silicon เด�ยวก้ นก้ บ CPU เลีย ( แตั�ไม่�ได�อย3� ภายใน CPU )

เพื่��อเพื่#�ม่ความ่เร0วในก้ารท,างานของ L2 Cache แลีะ ก้ารเพื่#�ม่ความ่เร0วในก้ารเข�าถ�ง แลีะด�ง ข�อม่3ลีจาก้ใน Cache ... แตั�ก้0ด�วยเหตั�ท��ตั�องรวม่เอา Cache เข�าไปัด�วยน�(เอง ท,าให�ราคาของ CPU น (นสิ3งเอาม่าก้ๆ

Intel ได�เปัลี��ยนแนวค#ดของตั วเอง โดยห นม่าใชื่�ก้ารปัระม่วลีผลีแบบ RISC ใน CPU ของตันบ�าง ด�วยก้ารด ดแปัลีงชื่�ดค,าสิ �งสิ,าหร บ x86 ของตันให�เปั&น ชื่�ดค,าสิ �ง ของ RISC ท��เลี0ก้ก้ว�า เร0วก้ว�า แลีะ ง�ายก้ว�าเด#ม่ เร�ยก้ว�าเปั&นชื่�ดค,าสิ �ง RISC86

Pentium Pro ม่� ชื่�ด Pipeline 3 ชื่�ด ซึ่��งม่าก้ก้ว�า Pentium Classic ซึ่��งม่�เพื่�ยง 2 ชื่�ด แลีะม่�ก้ารแยก้ข (นตัอนก้ารท,างานออก้เปั&นถ�ง 14 ข (นตัอน แลีะย งสิน บสิน�นก้าร ท,างานแบบคาดเดาค,าสิ �งท��จะตั�องเร�ยก้ใชื่�ลี�วงหน�าได� ซึ่��งเร�ยก้ว�า Speculative Execution

แตั� Intel เร�ยก้ก้ารท,างานน�(ว�าเปั&น Dynamic Execution

32

อ�ก้สิ#�งหน��งท��เปัลี��ยนไปั ก้0ค�อ Interface ท��ใชื่� ซึ่��งจาก้เด#ม่ใชื่�บน Socket 7 ก้0ห นม่าใชื่�ท�� Socket 8 แทน ท,าให�ไม่�สิาม่ารถใชื่�งานได�ก้ บ Mainboard ของ Pentium Classic แน�นอน จะใชื่�ร� �นน�( ก้0ตั�องซึ่�(อ Mainboard ใหม่�ด�วย

สิ#�งท��น�าแปัลีก้ใจ สิ,าหร บ Pentium Pro อย�างหน��ง ก้0ค�อ ขนาดของ Cache ภายใน หร�อ Cache ระด บ 1 ท��ย งคงม่�เพื่�ยง 16 K

เท�าน (น เท�าๆ ก้ บ Pentium Classic เลีย แตั�ก้0ชื่ดเชื่ยจ�ดด�อยตัรงน�(ด�วย Cache ระด บ 2 ท��ม่�ขนาดใหญ� แลีะม่�ให�เลี�อก้หลีายร� �น ค�อร� �นท��ม่� Cache ระด บ 2 ขนาด 256 KB, 512 KB หร�อ 1 MB แลีะ ท,างานด�วยความ่เร0วเด�ยวก้ บ CPU เพื่ราะอย3�บน Silicon

เด�ยวก้ น

Pentium Pro น�( โดยม่าก้จะถ3ก้น,าม่าใชื่�เปั&น Server ม่าก้ก้ว�าท��จะเปั&น Desktop PC เพื่ราะ ม่ นสิน บสิน�นก้ารท,างานแบบ SMP หร�อ Symmetric MultiProcessing ซึ่��งท,าให�ใชื่� CPU ได� หลีายตั ว บน Mainboard ตั วเด�ยวก้ นได� ท,าให�ชื่�วยเพื่#�ม่เสิถ�ยรภาพื่ในก้ารท,างาน สิน บสิน�นเร��องของ Fault Tolerant ด�วย เม่��อ CPU ตั วใดตั วหน��งเสิ�ยหาย อ�ก้ตั วหน��งก้0จะท,างานแทนท��ได� แลีะย งชื่�วยสิน บสิน�นก้ารปัระม่วลีผลีแบบขนานอ�ก้ด�วย

Intel Pentium MMX ( P55C )

ในชื่�วงตั�นปั4 ค.ศั. 1997 Intel ก้0ได�เปั@ดตั วเทคโนโลีย�ใหม่�ของตัน ค�อ MMX หร�อ MultiMedia eXtension ข�(นม่า โดยม่�จ�ดปัระสิงค. เพื่��อให�ชื่�วยเพื่#�ม่ความ่สิาม่ารถในด�าน Multimedia เพื่ราะในปัจจ�บ นน�( Computer แลีะงานด�าน Multimedia แทบจะแยก้ก้ นไม่�ออก้แลี�ว ด�วยเหตั�น�(เอง ทาง Intel จ�งได�รวม่ชื่�ดค,าสิ �ง MMX เข�าม่าใน CPU ตัระก้3ลี Pentium ของตันด�วย เพื่��อเปั&นจ�ดขายใหม่� แลีะ สิร�าง ม่าตัรฐานใหม่�ของตันข�(นม่า

ม่าด3ก้ นด�ก้ว�าคร บ ว�า Pentium MMX หร�อ P55C น�( ม่�อะไรเปัลี��ยนแปัลีงไปัจาก้ Pentium Classic หร�อ P54C บ�าง

อ นด บแรก้เลีย ค�อชื่�ดค,าสิ �ง MMX ไงลีะคร บ อ นน�(ของแน�อย3�แลี�ว :-) ตั�อม่าค�อขนาดของ Cache ภายใน ท��เพื่#�ม่ข�(นม่าเปั&นเท�าตั วจาก้เด#ม่ ซึ่��งม่� Data Cache 8 K แลีะ Instruction Cache 8 K ก้0ถ3ก้เพื่#�ม่อ�ก้เท�าตั วเปั&น Data Cache 16 K แลีะ Instruction

Cache 16 K ในสิ�วนท��เปัลี��ยนแปัลีงอ�ก้อย�าง ก้0ค�อ เร��องของ ไฟเลี�(ยง ซึ่��ง Pentium Classic น (น ใชื่�ไฟเลี�(ยง 3.3 Volt แตั� Pentium MMX น (น จะใชื่�ไฟเลี�(ยงเปั&น 2.8 Volt ท�� CPU core แตั� ในสิ�วนของ CPU I/O ย งคงเปั&น 3.3 V.

ในรายลีะเอ�ยดปัลี�ก้ย�อยของสิถาปัตัยก้รรม่ภายใน ก้0ได�ม่�ก้ารน,าเอาเทคโนโลีย�บางสิ�วนจาก้ Pentium Pro ซึ่��งจ ดเปั&น CPU ในย�คท�� 6

ของ Intel ( P6 ) ท��เปั@ดตั วออก้ม่าก้�อนหน�าน�(ไม่�นานน ก้ ได�แก้� ความ่สิาม่ารถในเชื่#งของ Branch Target Buffer หร�อ BTB ซึ่��งเก้��ยวข�องก้ บก้ารท,านายผลีก้ารค,านวนลี�วงหน�า ... ชื่�วยเพื่#�ม่ความ่เร0วในก้ารปัระม่วลีผลีได�อ�ก้ทางหน��ง

นอก้จาก้น�(ย งม่�ก้ารพื่ ฒนา / ปัร บปัร�ง ในเชื่#งของ Return Address Prediction อ�ก้ด�วย อ�ก้ท (งย งสิาม่ารถท,าก้ารถอดรห สิ แลีะแยก้ก้ารท,างานออก้เปั&น 2 Pipe พื่ร�อม่ๆก้ นได� เปั&น Pipe จ,านวนเตั0ม่ แลีะ MMX ซึ่��งสิาม่ารถท,างานไปัพื่ร�อม่ๆก้ นได�เลีย

สิร�ปัรายลีะเอ�ยด ของ CPU Intel Pentium MMX

o ม่�ตั (งแตั�ร� �นความ่เร0ว 166 MHz ถ�ง 233 MHz

33

o ใชื่�เทคโนโลีย� ขนาด 0.35 micron

o Cache ระด บ 1 ม่�ขนาดเปั&นเท�าตั วของ Pentium Classic ค�อเปั&น 32 K

o Die Size ม่�ขนาด 141 ตัารางม่#ลีลี#เม่ตัร o เพื่#�ม่จ,านวนของก้าร Write Buffer จาก้ 2 เปั&น 4

o น,าเทคโนโลีย�เร��อง Branch Prodiction ( Branch Target Buffer ) จาก้ Pentium Pro ม่าใชื่� o พื่ ฒนาเร��อง Return Stack ซึ่��งแรก้เร#�ม่เด#ม่ท�น (นม่�ใน Cyrix/IBM 6x86

o เพื่#�ม่ step ก้ารท,างานของ U แลีะ V Pipeline อ�ก้ 1 step

o พื่ ฒนาเก้��ยวก้ บก้ารท,างานแบบขนานของ Pipeline U แลีะ V

o ชื่�ดค,าสิ �ง MMX

o ใชื่�ไฟเลี�(ยงใน CPU core 2.8 V แตั� ใชื่�สิ,าหร บ CPU I/O เปั&น 3.3 V.

Pentium MMX น�( ย งคงเปั&น CPU ในร� �นท�� 5 ของ Intel จะจ ดเปั&นร� �นท�� 5.1 ก้0คงได� ถ�งแม่�จะออก้ม่าท�หลี ง Pentium Pro ซึ่��งจ ดเปั&น CPU ในร� �นท�� 6 ของ Intel ก้0ตัาม่แตั�

AMD K6

ในว นท�� 2 เม่ษายน ปั4 ค.ศั. 1997 ทาง AMD เอง ก้0ได�ท,าก้ารเปั@ดตั ว CPU ในร� �นท�� 6 ของตันข�(นม่าบ�าง เพื่��อหม่ายจะม่าแข�งก้ บ Intel

Pentium MMX น �นก้0ค�อ AMD K6

ย งคงจ,าเร��องของ NextGen ได�ไหม่คร บ บร#ษ ทน�(ถ3ก้ AMD ซึ่�(อแลีะท,าก้ารรวม่เทคโนโลีย�เข�าม่าด�วย ซึ่��งในขณะท��ซึ่�(อน (น ทาง NextGen ก้0ได�ออก้แบบ CPU ในร� �นท�� 6 ของตันไว�แลี�ว ค�อ Nx686 ซึ่��ง AMD ก้0เลียได�ถ�อโครงสิร�างท��น�าสินใจของ Nx686 ม่ารวม่เข�าก้ บ เทคโนโลีย�ของตัน แลีะ เพื่#�ม่ชื่�ดค,าสิ �ง MMX ของตันเองเข�าไปัด�วย ท,าให�ได� K6 ออก้ม่า

MMX ของ AMD K6 น (น ถ�งแม่�จะม่�จ,านวนชื่�ดค,าสิ �งเท�าๆ ก้ น ม่�ค,าสิ �งเหม่�อนๆก้ นก้ บ Intel แตั�ก้ระบวนก้ารท,างานก้0แตัก้ตั�างก้ นไปั เพื่ราะ ถ�าท,าในก้ระบวนก้ารเด�ยวก้ น ก้0จะถ�อเปั&นก้ารลี�วงลีะเม่#ดลี#ขสิ#ทธิ์#%ของ Intel ซึ่��งได�จดไว�ก้�อนแลี�ว

แตั�อย�างไรก้0ตัาม่ MMX ของ AMD ก้0ใชื่�งานได�ก้ บท�ก้ Application ท��สิน บสิน�นก้ารท,างานของ Intel MMX แลีะให�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ท��ได�ผลี พื่อๆ ก้ น ถ�งด�ก้ว�าด�วยซึ่,(า สิ,าหร บบางงาน ( AMD เร�ยก้ MMX ของตันว�าเปั&น MMX enhanced )

34

สิ,าหร บในร� �นแรก้น (น AMD ได�เปั@ดตั วท��ความ่เร0ว 166, 200 แลีะ 233 MHz ซึ่��งม่� transistor ภายใน 8.8 ลี�านตั ว แลีะใชื่�เทคโนโลีย� ขนาด 0.35 micron แลีะตั�อม่าก้0ได�เปั@ดตั ว ร� �นความ่เร0วท��ระด บ 266 แลีะ 300 MHz แลี�วก้0ได�ห นม่าใชื่�เทคโนโลีย�ขนาด 0.25

micon ด�วย ซึ่��งในชื่�วงน (นเอง ก้0ได�ท,าก้ารตั ดราคา CPU ของตันลีงอ�ก้ ด�วย เพื่��อหม่ายจะแข�งก้ บ Intel Pentium MMX ( คงไม่�หว งจะแข�งก้ บ Pentium Pro ลีะคร บ เพื่ราะ เน�นตัลีาดคนลีะด�านก้ น )

สิ#�งท�� AMD K6 ม่�เพื่#�ม่เตั#ม่เหน�อไปัก้ว�า Intel Pentium MMX ท��เห0นได�ชื่ ดๆ ก้0ค�อ ขนาดของ Cache ภายใน หร�อ Cache ระด บ 1

( L1 Cache ) ซึ่��งจะม่�ขนาดเปั&นเท�าตั วของ Intel Pentium MMX ซึ่��งก้0ค�อ ม่� Data Cache 32 K แลีะ Intruction Cache 32 K

แตั�สิ#�งท��ท,าให� AMD K6 ไม่�เหน�อไปัก้ว�า Intel Pentium MMX อย�างสิม่บ3รณ. น �นก้0ค�อ เร��องของ ก้ารค,านวนเชื่#งทศัน#ยม่ เพื่ราะย งคงท,าได�ชื่�าก้ว�า ณ ท�� CPU ความ่เร0วเท�าๆก้ น ซึ่��งในขณะน (น เก้ม่สิ. 3 ม่#ตั# ( 3D ) ก้,าลี งเปั&นท��แพื่ร�หลีาย แลีะเปั&นท��ทราบก้ นว�า ก้ารค,านวนเชื่#ง 3 ม่#ตั#น (นตั�องใชื่� ก้ารค,านวนเชื่#งทศัน#ยม่อย�างหน ก้ ตัรงจ�ดน�(เอง ท��ท,าให� Intel Pentium MMX ย งคงเหน�อก้ว�า ( ณ ท��ความ่เร0วของ CPU เท�าๆก้ นนะ )

แตั�ด�วยปัจจ ยของราคา ซึ่��ง ในขณะน (นราคาของ AMD K6 300 MHz น (นพื่อๆก้ น หร�อแพื่งก้ว�าเพื่�ยงเลี0ก้น�อย ก้ บ Intel Pentium

MMX 233 MHz แลีะด�วยความ่สิาม่ารถในก้ารค,านวนเชื่#งทศัน#ยม่ของ K6 300 MHz น (น ก้0เท�ยบได�ก้ บ Intel Pentium MMX

233 MHz ด�วย แตั�ด�วยความ่เร0วด�านอ��นๆ ท��เหน�อก้ว�า ก้0เลียเปั&นจ�ดท��ชื่ดเชื่ยก้ นได� อย�างลี�นเหลี�อ ...

ม่าด3 สิร�ปัรายลีะเอ�ยดของ AMD K6 ก้ นด�ก้ว�านะคร บ o ม่�ความ่เร0วตั (งแตั� 166MHz ถ�ง 300MHz

o ใชื่�เทคโนโลีย�ขนาด 0.25 แลีะ/หร�อ 0.35 micron

o จ ดเปั&น CPU ในร� �นท�� 6 ของ AMD

o เปั&น RISC86 CPU ซึ่��งม่�สิถาปัตัยก้รรม่ด งน�( ม่� 7 หน�วยปัระม่วลีผลีแบบขนาน สิาม่ารถถอดรห สิของ x86 ไปัย ง RISC86 ได�ท�ลีะหลีายๆค,าสิ �ง สิาม่ารถท,านายผลีก้ารปัระม่วลีผลีลี�วงหน�าได� 2 ระด บ ( Branch Prediction )

สิาม่ารถคาดเดาค,าสิ �งท��จะตั�องท,างานลี�วงหน�าได� ( Speculative Execution )

สิน บสิน�นก้ารท,างานแบบ Out-Of-Order Execution ( เปั&น Feature ท��ใชื่�ใน Pipeline )

สิน บสิน�นก้ารท,างานแบบ Data Forwarding ( เปั&น Feature ท��ใชื่�ใน Pipeline )

o ม่�ชื่�ดค,าสิ �งเพื่#�ม่เตั#ม่เพื่��อจ ดก้ารก้ บด�าน MultiMedia ซึ่��งก้0ค�อชื่�ดค,าสิ �ง MMX น �นเอง

จร#งๆ แลี�วในขณะท��ทาง AMD เปั@ดตั ว K6 ได�ไม่�นาน Intel ก้0ได�เปั@ดตั ว Intel Pentium II ข�(นม่าแข�ง หม่ายจะก้ลีบร ศัม่�ของ K6

ด�วย ซึ่��งความ่จร#ง ก้0ควรจะจ ดเปัร�ยบเท�ยบ K6 ก้ บ Pentium II แตั�ด�วยสิถาปัตัยก้รรม่แลี�ว ก้0เลียขอเปัร�ยบเท�ยบ K6 ก้ บ Pentium

MMX แทน ก้0แลี�วก้ นนะคร บ ... อาจเปั&นก้ารไม่�แฟร.สิ,าหร บ Pentium MMX สิ ก้หน�อย เพื่ราะย งคงเปั&น CPU ในร� �นท�� 5 แตั� AMD

K6 เปั&นร� �นท�� 6 แลี�ว

ตัารางเปัร�ยบเท�ยบ สิร�ปัความ่สิาม่ารถด�านตั�างๆ ระหว�าง Intel Pentium MMX , Intel Pentium Pro แลีะ AMD K6

Processor Feature AMD K6Pentium

ProPentium

MMXRISC core Yes / 6 issue Yes / 5 issue No

Superscalar Yes

Speculative execution Yes No

Out of order execution Yes No

35

Data forwarding Yes No

Register renaming Yes No

Simple x86 decoders - 2 1

Sophisticated x86 decoders 2 1 1

Long x86 decoders 1 - -

Vector x86 decoders 1 - -

Execution Pipelines 6 5 2

Branch prediction Yes

Advanced 2 level branch prediction Yes No

Branch history table entries 8,192 512 256

Branch target cache entries 16 0

Branch prediction accuracy 95% 90% 75-80%

MMX technology Yes No Yes

High performance FPU Yes

L1 instruction and data cache 32K + 32K 8K + 8K 16K + 16K

Industry compatible SMM Yes

Latency ( ย#�งน�อยย#�งด� ) 2 clock 5-7 clock 2 clock

รายุละเอี�ยุดเพิ่��มเติ�ม

MMX

MMX เทคโนโลีย�น (น เปั&นชื่�ดค,าสิ �งภายใน CPU ท��เพื่#�ม่เข�าม่าอ�ก้ 57 ค,าสิ �ง เพื่��อจ ดก้ารก้ บงานในม่ ลีตั#ม่�เด�ย โดยเพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ของโปัรแก้รม่ท,างานเก้��ยวก้ บระบบเสิ�ยง (Audio) ภาพื่ก้ราฟ@ก้ 2 ม่#ตั# ( 2D ) ภาพื่ก้ราฟ@ก้ 3 ม่#ตั# ( 3D ) ,ภาพื่เคลี��อนไหวตั�างๆ แลีะรวม่ไปัถ�งระบบก้ารว#เคราะห.แลีะจดจ,าเสิ�ยงพื่3ด ( Voice Recognition ) แลีะก้ารสิ��อสิารผ�านโม่เด0ม่

โดย MMX น�( เปั&นชื่�ดค,าสิ �ง ท��ใชื่�สิถาปัตัยก้รรม่แบบ SIMD ก้ลี�าวค�อ สิาม่ารถปัระม่วลีผลีด�วยค,าสิ �งเด�ยวก้ น แตั�ใชื่�ชื่�ดข�อม่3ลีตั�างก้ นได� พื่ร�อม่ๆ ก้ น ( SIMD : Single Instrunction Multiple Data stream ) เร�ยก้ว�าเปั&นก้ารปัระม่วลีผลีแบบขนาน หร�อ Parallel Processing

เร��องของ SIMD น�( สิาม่ารถอ�านเพื่#�ม่เตั#ม่ได�ท�� สิถาปัตัยก้รรม่แบบ SIMD คร บ

เทคโนโลีย�น�( ทาง Intel เองก้0ได�พื่ยายาม่ผลี ก้ด นให�ผ3�ผลี#ตั Software แลีะ Hardware ตั�างๆ ให�สิร�าง Application แลีะ Driver

ท��ชื่�วยสิน บสิน�นก้ารท,างานของ MMX เพื่��อจะได�ใชื่�ปัระโยชื่น.ในจ�ดน�(อย�างเตั0ม่ท�� แตั�ในความ่เปั&นจร#ง จนถ�ง ณ ปัจจ�บ นน�( ก้0ม่�ผ3�ผลี#ตั Software เพื่�ยงไม่�ก้��เจ�าเท�าน (นท��ออก้แบบม่าเพื่��อ MMX

อาจก้ลี�าวได�ว�า เปั&นเทคโนโลีย�ท��ไม่�สิ,าค ญเท�าไรน ก้ ... แตั�จ,าเปั&นตั�องม่� เพื่ราะเหม่�อนก้ บเปั&น Standard สิ,าหร บ CPU ในขณะน�(ไปัเสิ�ยแลี�ว ( หลี งจาก้ Intel ปัระก้าศัเปั@ดตั ว MMX บร#ษ ทผ3�ผลี#ตั CPU อ��นๆ ก้0ห นม่าจ บ MMX ใสิ� CPU ของตันตัาม่ไปัด�วย ท (ง AMD ,

Cyrix แลีะแม่�แตั�น�องใหม่�ๆ อย�าง IDT หร�อ RISE ก้0จ บเจ�า MMX น�(ใสิ�ลีงใน CPU ของตันด�วย )

จ,าเปั&นไหม่? สิ,าหร บ MMX ก้ บงานด�าน Business สิ,าหร บผม่ ค#ดว�าไม่�จ,าเปั&น เพื่ราะแทบจะไม่�ชื่�วยอะไรเลีย เว�นเสิ�ยแตั�งานด�าน Presentation ซึ่��งจ,าเปั&นตั�องใชื่� Multimedia ม่าสิน บสิน�นด�วย

สิ,าหร บ Software ท��สิน บสิน�น MMX น�( ท��เห0นเด�นชื่ ดเลีย ก้0ม่� Adobe Photoshop ซึ่��งม่� Patch ให� upgrade ใชื่�ค,าสิ �ง MMX ได� ท,าให�ก้ารท,างานในบางด�าน ท,าได�เร0วข�(นอย�างเห0นได�ชื่ ด

Speculative Execution ( หร�อท�� Intel เร�ยก้ Dynamic Execution )

36

เปั&นก้ระบวนก้ารท,างานเม่��อท,างานค,าสิ �งใดๆ เสิร0จเพื่�ยงคร��งทางก้�อน แลี�วรอด3ว�าม่�ค,าสิ �งไหน ท��ตั�องก้ารใชื่�ในข (นตั�อไปั แลีะเร�ยก้ใชื่�ม่ นก้�อน ( เปั&นก้ระบวนก้ารของ Out-Of-Order Execution ) ท,าให�ชื่�วยเพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ในก้ารท,างานข�(นอ�ก้ระด บ

Out-Of-Order Execution

อ�านเพื่#�ม่เตั#ม่ได�ท�� Out-Of-Order Execution คร บ

เม �อีจั�กรพิ่รรด�ติกบิ�ลล�งก" [ 07 August 1999 ]

Intel Pentium II ( Klamath/Deschute )

ในก้ลีางปั4 1996 Intel ก้0ได�สิ�งตั ว CPU ในตัระก้3ลี x86 ตั วใหม่�ของตัน ออก้สิ3�ท�องตัลีาด น �นก้0ค�อ Intel Pentium II ซึ่��งจะว�าไปัแลี�ว ก้0เหม่�อน Pentium Pro ท��ถ3ก้พื่ ฒนาข�(นม่าอ�ก้ระด บหน��งน �นเอง เพื่ราะโดยสิถาปัตัยก้รรม่ท �วๆไปัแลี�ว ก้0ไม่�ตั�างจาก้ Pentium

Pro เลีย เพื่�ยงแตั�ม่�ก้ารปัร บแตั�งบางอย�างให�ม่�ความ่สิม่ด�ลีย. แลีะ ม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่เพื่#�ม่ข�(น เชื่�นม่�ก้ารใสิ�ค,าสิ �ง MMX เข�าไปั แลีะม่� ก้ารปัร บแตั�ง Interface เสิ�ยใหม่� โดยจาก้เด#ม่น (นใชื่� Interface แบบ Socket เชื่�น Intel Pentium Pro ใชื่� Socket 8 หร�อ Intel

Pentium MMX ใชื่� Socket 7 ( แลีะ/หร�อ Socket 5 ) ก้0ห นม่าใชื่� Interface เปั&นแบบ Slot แทน แลีะเปัลี��ยน Package ของ CPU จาก้ท��เปั&น PGA ( Pin-Grid Array ) ม่าเปั&น SECC ( Single Edge Contact Cartridge ) ซึ่��งม่�ลี ก้ษณะ เหม่�อนก้ บ ก้ลี�องว�ด�โอเทปั แลีะ ได�ม่�ก้ารย�ายตั,าแหน�งของ Cache ระด บ 2 ออก้ม่าไว�ตั�างหาก้ ถ�งแม่�ว�าจะอย3�ใน SECC เหม่�อนก้ บ CPU แตั�ก้0ไม่�ได�บรรจ�ไว�บน Chip ของ CPU อย�าง Pentium Pro แลีะ ท,างานด�วยความ่เร0วเปั&นคร��งหน��งของความ่เร0ว CPU ( เชื่�น CPU

ความ่เร0ว 300 MHz เจ�า Cache ระด บ 2 น�( ก้0จะท,างานท��ความ่เร0วเพื่�ยง 150 MHz เท�าน (น ) แลีะย งได�เพื่#�ม่ขนาดของ Cache

ระด บ 1 เปั&น 32K ซึ่��งเปั&น 2 เท�าของ Intel Pentium Pro เลียท�เด�ยว

ร3ปัข�างลี�างน�( แสิดง Package ของ Intel Pentium II ท (งด�านหน�า แลีะ ด�านหลี ง

37

เร�ยก้ Interface ใหม่�ท��ใชื่�ตั�อเชื่��อม่ระหว�าง CPU ก้ บ Mainboard ว�า เปั&น Slot-1 ( สิลี0อตัว น ) โดยสิาเหตั�หลี ก้ ท�� Intel ตั�องเปัลี��ยนม่าใชื่�เปั&น Slot-1 น (น ทาง Intel อ�างว�า เพื่��อลีดปัญหาคอขวดระหว�าง Cache ระด บ 2 แลีะ หน�วยความ่จ,าหลี ก้ ซึ่��งเปั&นปัญหาสิ,าค ญ ท��เปั&นตั วหน�วงปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ของระบบ

แตั�โดยความ่เห0นสิ�วนตั วแลี�ว คาดว�าจ�ดปัระสิงค.หลี ก้ จร#งๆ แลี�ว น�าจะเปั&นเพื่ราะเร��องของลี#ขสิ#ทธิ์#%ม่าก้ก้ว�า ... เพื่ราะเม่��อ Intel ย�ายม่าใชื่�เปั&น Slot-1 แลี�วก้0ได�ม่�ก้ารจดลี#ขสิ#ทธิ์#%ไว�ท นท� บร#ษ ทผ3�ผลี#ตั CPU เจ�าอ��นๆ หาก้ตั�องก้ารท��จะผลี#ตั CPU ท��ใชื่� Slot-1 ด�วย ก้0ตั�องจ�ายค�าสิ#ทธิ์#บ ตัรให�ก้ บทาง Intel เปั&นจ,านวนไม่�ใชื่�น�อยๆเลียท�เด�ยว

CPU Intel Pentium II น (น ม่� 2 ร� �น ... ร� �นแรก้ท��ออก้สิ3�ท�องตัลีาดน (น ใชื่�เทคโนโลีย�ขนาด 0.35 Micron แลีะ ใชื่�ไฟเลี�(ยง ( Vcore

) 2.8 Volt ม่� Code Name ว�า Klamath ซึ่��ง CPU ร� �นน�(จ ดว�าม่�ความ่ร�อนสิ3ง ตั�อม่า ทาง Intel จ�งได�ท,าก้ารลีดขนาดของแผ�นเวเฟอร.ลีง ห นม่าใชื่�เปั&นขนาด 0.25 Micron แทน แลีะใชื่�ไฟเลี�(ยงเปั&น 2.0 Volt แทน โดยร� �นน�(จะม่� Code Name ว�า Deschute

พื่ร�อม่ก้ นน (น ก้0ได�เปั@ดตั ว chipset ตั วใหม่�ของตัน ซึ่��งสิน บสิน�นก้ารท,างานถ�ง 100 MHz ด�วย ... น �นก้0ค�อ chipset Intel 440BX

เอาลีะคร บ ลีองม่าด3 Spec รายลีะเอ�ยดของ Pentium II ก้ นด�ก้ว�านะคร บ o ม่�ตั (งแตั�ร� �น 233 MHz ถ�ง 450 MHz ( 233-333 MHz ใชื่� FSB 66 MHz , 350-450 MHz ใชื่� FSB 100 MHz )

o Deschute Core น (น ใชื่�เทคโนโลีย�ขนาด 0.25 Micron เพื่��อเพื่#�ม่ความ่ถ��ของ core ได�ม่าก้ข�(น แลีะ ใชื่�ไฟน�อยลีง o ม่� MMX ด�วย แตั�เหน�อชื่ (นไปัว�า Intel Pentium MMX เพื่ราะสิาม่ารถท,างานได�ท�ลีะ 2 ชื่�ดค,าสิ �ง MMX ได�พื่ร�อม่ๆก้ น o ม่�สิถาปัตัยก้รรม่แบบ Dual Independent Bus ( DIB ) โดยแบ�งเปั&น System Bus แลีะ Cache Bus เพื่��อเพื่#�ม่

ความ่ก้ว�างของเสิ�นทางข�อม่3ลี แลีะ เพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่โดยรวม่ o ร� �น 350, 400 แลีะ 450 MHz น (น ใชื่�ความ่เร0วบ สิของระบบ ( FSB ) เพื่#�ม่จาก้เด#ม่ 66 MHz เปั&น 100 MHz เพื่��อด�ง

ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ให�เก้#ดม่าก้ท��สิ�ด o Cache ระด บ 1 ขนาด 32 K แบ�งเปั&น Cache ข�อม่3ลี 16 K แลีะ Cache ค,าสิ �งอ�ก้ 16 K

o Cache ระด บ 2 อย3�ใน SECC เด�ยวก้ น ขนาด 512 K ท,างานท��ความ่เร0วเปั&นคร��งหน��งของความ่เร0ว CPU

o ร� �น 350, 400 แลีะ 450 MHz น (น สิาม่ารถอ�างตั,าแหน�งของหน�วยความ่จ,าได�ม่าก้ถ�ง 4 GB

o สิาม่ารถใชื่�ร�วม่ก้ นเปั&น Dual Processor ได� โดยจะสิาม่ารถอ�างหน�วยความ่จ,าหลี ก้ได�ถ�ง 64 GB

o แลีะ ย งม่�รายลีะเอ�ยดปัลี�ก้ย�อยอ��นๆ ท��เก้��ยวก้ บก้ารตัรวจสิอบความ่ผ#ดพื่ลีาดของ Cache ระด บ 2 อ�ก้หลีายอย�าง

CPU ในสิายก้ารผลี#ตัท��ใชื่� Code Name ว�า Deschute น (น ทาง Intel ได�ม่�ก้ารปัAองก้ นก้าร OverClock CPU ของตัน โดยได�ม่�ก้าร Lock ค�าตั วค3ณ ให�คงท��ตัลีอด ไม่�ว�าจะปัร บแตั�งอย�างไร ก้0ไม่�ม่�ผลี ( Multiplier Lock ) เพื่��อลีดปัญหาก้าร Remark CPU

ของตัน แลีะ เพื่��อปั@ดก้ (นก้าร OverClock CPU ของตันอ�ก้ทางหน��ง แตั�ก้0ด3เหม่�อนว�าจะไร�ผลี เพื่ราะ ก้0ย งคงม่�ก้าร OverClock

CPU ตัระก้3ลีน�(ก้ นให�สิน�ก้ม่�อเลียท�เด�ยว :-)

Intel Pentium II Xeon

38

Pentium II Xeon น (น ถ3ก้พื่ ฒนาเพื่��อเน�นให�ใชื่�งานสิ,าหร บ Server โดยเฉพื่าะ ถ�งแม่�ว�าสิถาปัตัยก้รรม่โดยท �วๆ ไปั จะคลี�ายๆ ก้ บ Pentium II แตั�สิ#�งท��แตัก้ตั�างก้ นอย�าง เห0นได�ชื่ ดน (น ก้0ม่�ไม่�น�อยเชื่�นก้ น ด งน�(

o ใชื่� Interface ใหม่� เปั&น Slot-2 ( สิลี0อตัท3 ) แลีะ ไม่�สิาม่ารถใชื่�ด�วยก้ นได�ก้ บ Slot-1

o ใชื่�งานบน Mainboard ท��ใชื่� chipset 440GX ( AGP set ) แลีะ/หร�อ 440NX ( PCI set )

o ม่�หน�วยความ่จ,าแคชื่ L2 ท (งในขนาด 450MHz 512 ก้#โลีไบตั. แลีะ 400MHz 512 ก้#โลีไบตั. หร�อ 1 เม่ก้ะไบตั. o ใชื่�ข�อม่3ลีร�วม่ก้ นก้ บสิ�วนท��เหลี�อของระบบผ�านทางซึ่#สิเตั0ม่บ สิความ่จ�สิ3งท��ท,างานได�คร (งลีะหลีายรายก้าร แลีะม่�ความ่เร0ว

100MHz o เพื่#�ม่หน�วยความ่จ,าได�สิ3งถ�ง 64 ก้#ก้ะไบตั. o ซึ่#สิเตั0ม่บ สิสิน บสิน�นก้ารปัฏิ#บ ตั#ตัาม่ค,าสิ �งหลีายรายก้ารพื่ร�อม่ก้ น เพื่��อขยายแบนด.ว#ธิ์ แลีะย งสิน บสิน�นก้ารท,างานโปัรเซึ่สิเซึ่อร.

ได�สิ3งสิ�ดถ�ง 8 ตั ว o PSE36 ก้ารขยายก้ารสิน บสิน�นหน�วยความ่จ,า ให�เปั&นขนาด 36 บ#ตัท��ท,าให�ระบบปัฏิ#บ ตั#ก้ารใชื่�หน�วยความ่จ,าขนาดใหญ�ก้ว�า 4

ก้#ก้ะไบตั.ได� ซึ่��งจะท,าให�ระบบ ม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่เพื่#�ม่ข�(นสิ,าหร บก้ารใชื่�งานแอพื่พื่ลี#เคชื่ �นท��ตั�องอ�านข�อม่3ลีม่าก้ๆ แลีะใชื่�พื่�(นท��หน�วยความ่จ,าม่าก้ในก้ารท,างาน

o สิน บสิน�นคลี สิเตัอร. หร�อความ่สิาม่ารถในก้ารจ ดระบบเคร��องเซึ่#ร.ฟเวอร.ท��ใชื่� โปัรเซึ่สิเซึ่อร. 4 ตั วหลีายระบบเปั&นสิ�วนเด�ยวก้ นได� o ม่�ระบบชื่�วยตัรวจจ บความ่ร�อน โดย Diode ท��อย3�บน PCB จะชื่�วยตัรวจจ บอ�ณหภ3ม่# แลีะ สิาม่ารถหย�ดก้ารท,างาน หาก้ว�า

อ�ณหภ3ม่#สิ3งเก้#นไปัได� o ม่�ระบบตัรวจสิอบ แลีะ แก้�ไขข�อผ#ดพื่ลีาดของข�อม่3ลี ( ECC : Error Correction Code )

o ม่�ระบบตัรวจสิอบก้ารท,างานแบบซึ่,(าซึ่�อน ( FRC : Functional Redundancy Checking )

โดยพื่�(นฐานของราคา แลีะ เปัAาหม่ายทางก้ารตัลีาดแลี�ว ก้0ด3จะไม่�เหม่าะก้ บ HomeUser หร�อผ3�ใชื่�งานระด บท �วไปั ลีะคร บ

Intel Celeron ( SEPP / PPGA 370 )

ถ�งแม่�ว�า Intel Pentium II ท��ออก้ม่าน (น จะม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ท��ด3แลี�วเด�น แลีะ น�าสินใจม่าก้ๆ แตั�ก้0ตั#ดปัญหาท��ราคาน (น จ ดว�าสิ3งม่าก้ ท,าให�ไม่�สิาม่ารถเข�าม่าม่�สิ�วนแบ�งในตัลีาดระด บลี�างได� ... ทาง Intel จ�งได�เปั@ดตั ว Celeron ข�(น โดยใชื่�โครงสิร�างภายในม่าจาก้ Intel

Pentium II ร� �น Deschute น �นเอง เพื่�ยงแตั�ตั ดเอา Cache ระด บ 2 ออก้ แลีะ เปัลี��ยน Package เลี0ก้น�อย เปั&น SEPP

( Singel Edge Processor Package )แลีะได�ผลี#ตัออก้ม่า 2 ร� �นค�อ ท��ความ่เร0ว 266 แลีะ 300 MHz โดยม่� CodeName ว�า Covinton ซึ่��งราคาน (น ก้0จ ดว�าถ3ก้ก้ว�า Pentium II ท��ความ่เร0วเท�าๆ ก้ น คร��งตั�อคร��งเลียท�เด�ยว

39

แตั�ด3เหม่�อนว�า ก้ารตั ด Cache ระด บ 2 ออก้ไปัน (น ม่�ผลีตั�อปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่โดยรวม่เปั&นอย�างม่าก้ แลีะ ย#�งเปั&นจ�ดท��ท,าให� ค3�แข�งได�ม่�โอก้าสิซึ่,(าเตั#ม่ตัรงน�( แลีะ ใชื่�ข�อบก้พื่ร�องตัรงน�(ของ Celeron ม่าพื่ ฒนา CPU ของตันให�เปั&นจ�ดเด�นแทน ก้0เลียท,าให�ทาง Intel ตั ดสิ#นใจใสิ� Cache ระด บ 2 เข�าไปัด�วย แตั�ไม่�ได�เอาไปัไว�บน PCB เด�ยวก้ น อย�าง Pentium II หาก้แตั� น,าไปัวางไว�บนแผ�น Siligon

เด�ยวก้ นก้ บ CPU เลีย ท,าให� Cache ระด บ 2 ท��เพื่#�ม่เข�าไปัน (น ท,างานด�วยความ่เร0ว เท�าก้ นก้ บ CPU เลียท�เด�ยว

แตั�ขนาดของ Cache ระด บ 2 น (น หาก้ทาง Intel เพื่#�ม่เข�าไปั ในจ,านวนเท�าๆก้ บ Pentium II ( ค�อ 512 K ) ผลีก้0ค�อ ราคาน (น อาจจะพื่อๆก้ น หร�อ อาจจะแพื่งก้ว�า Pentium II ซึ่ะด�วยซึ่,(า ... Intel ไม่�ท,าเชื่�นน (นแน�ๆ ด งน (น ขนาดของ Cache ระด บ 2 ท�� Intel ใสิ�เพื่#�ม่เข�าไปั จ�งม่�เพื่�ยงแค� 128K หร�อเปั&น 1/4 ของขนาดของ Cache ระด บ 2 ใน Pentium II เท�าน (น

Celeron ท��เพื่#�ม่ Cache ระด บ 2 เข�าไปัน (น ก้0ม่�ตั (งแตั�ร� �นความ่เร0ว 300 MHz เปั&นตั�นไปั เพื่��อไม่�ให�สิ บสินในก้ารเลี�อก้ซึ่�(อ เพื่ราะในร� �นท��ไม่�ม่� Cache ระด บ 2 ก้0ม่�ร� �นท��ม่�ความ่เร0ว 300 MHz ด�วย ทาง Intel จ�งเร�ยก้ชื่��อ Celeron ร� �น 300 MHz ท��ม่� Cache ระด บ 2 น�(ว�า เปั&นร� �น Celeron 300 A แทน แลีะ ให�ชื่��อสิายก้ารผลี#ตัน�(ว�า Mendocino

ตั�อม่า เพื่��อเปั&นก้ารลีดค�าใชื่�จ�ายลีงอ�ก้ ทาง Intel จ�งได�ตั ดสิ#นใจผลี#ตั Celeron Version ใหม่� ท��ใชื่� Core เด#ม่ หาก้แตั�เปัลี��ยน Interface ห นก้ลี บม่าใชื่�เปั&น Socket ตัาม่เด#ม่ แตั�ว�า ได�ออก้แบบใหม่� ( อ�ก้แลี�ว ) เปั&น Socket ท��ม่�จ,านวนขา 370 ขา ( Socket

7 น (นม่� 321 ขา ) แลีะเร�ยก้ Package ของ Celeron ใหม่�น�(ว�าเปั&น PPGA

ร3ปัแสิดงก้ารเปัร�ยบเท�ยบให�เห0นถ�งความ่แตัก้ตั�างของ CPGA ( 321 Pin ใชื่�ก้ บ Socket 7 ) แลีะ PPGA ( 370 Pin ใชื่�ก้ บ Socket 370 )

สิถาปัตัยก้รรม่โดยท �วไปัน (น ก้0 เหม่�อนๆก้ บ Pentium II เพื่ราะใชื่� Core หลี ก้ เด�ยวก้ น ม่�ก้ารลี0อคตั วค3ณสิ ญญาณนาฬิ#ก้าเหม่�อนก้ น แตัก้ตั�างก้ นก้0ตัรงท�� Celeron น (น ย งคงใชื่�ความ่เร0ว Bus ของระบบเปั&น 66 MHz ตัลีอดม่า แลีะ ใชื่�ผลี#ตัร� �นท��เปั&น SEPP ( ใชื่� Interface เปั&น Slot-1 ) จนก้ระท �งร� �นความ่เร0ว 433 MHz จ�งเลี#ก้ผลี#ตั แลีะ ห นไปัเน�นก้ารผลี#ตัแบบท��เปั&น PPGA แทน

ร3ปัแสิดงร3ปัร�าง แลีะ รายลีะเอ�ยดของ SEPP ของ Celeron ร� �น Mendocino Core

40

ร3ปัเปัร�ยบเท�ยบ SEPP, SECC ตั (งแตั� Celeron ( Covinton ) , Celeron ( Mendocino ) แลีะ Pentium II ( Deschute )

AMD K6-2 3DNow!

หลี งจาก้ท��พื่ลีาดท�าม่าแลี�วก้ บ ร� �น K6 ซึ่��ง ม่�หน�วยปัระม่วลีผลีด�านทศัน#ยม่น (นด�อยก้ว�าของ Intel อย3� ตั (งแตั� 1 - 2 ระด บ ( ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ FPU ของ K6 300 MHz น (น พื่อๆ ก้ บ Pentium MMX 233 MHz เท�าน (น ท (งๆ ท��ความ่เร0วห�างก้ นอย3�ถ�ง 2 ระด บ ) ท,าให� CPU ร� �น K6 น (น ไม่�เปั&นท��แพื่ร�หลีาย สิ,าหร บ ผ3�ท��ตั�องก้ารพื่ลี งในก้ารปัระม่วลีผลีด�านทศัน#ยม่เปั&นอย�างม่าก้ ... แน�นอน ... ก้ บเก้ม่สิ. 3D ท��ก้,าลี งเปั&นท��น#ยม่น (น K6 ท,าคะแนนได�ไม่�ด�เลีย จ ดว�าแย�เอาม่าก้ๆ แตั�ถ�าเปั&นก้ารท,างานด�านอ��นๆ น (น โดยเฉพื่าะก้ บงานด�าน Office Application หร�องานท��ตั�องก้ารใชื่�ก้ารปัระม่วลีผลีด�านเลีขจ,านวนเตั0ม่ ( เก้ม่สิ. 2D ก้0ใชื่� ) น (น K6 ก้ลี บท,าได�ด�เก้#นค��ม่เลียท�เด�ยว

AMD ก้0ได�เลี0งเห0นถ�งข�อบก้พื่ร�องตัรงน (นของตัน แลีะก้0ค#ดหาทางแก้�ไข ... แตั�ก้ารออก้แบบโครงสิร�างใหม่�น (น ไม่�ใชื่�ง�ายๆ นอก้จาก้จะใชื่�เวลีาไม่�ใชื่�น�อยๆแลี�ว ย งตั�องท��ม่ท�นในก้ารพื่ ฒนาอ�ก้ม่าก้ด�วย ซึ่��งหาก้ AMD เลี�อก้ทางน�( ก้0จะไม่�ม่� CPU ออก้ม่าแข�งก้ บ Intel แลีะ ปัลี�อยให� Cyrix น (นแข�งชื่#งความ่เปั&นเจ�าตัลีาดก้ บ Intel เท�าน (น ... ซึ่��งแน�นอนไม่�ว�าผลีก้ารชื่#งน (น จะเปั&นอย�างไร AMD ก้0คงไม่�ยอม่แน�ๆ เพื่ราะ ตันได�แตั�เพื่�ยงม่องด3เขาชื่#งก้ น ... AMD ตั�องก้ารม่�สิ�วนร�วม่ด�วย ... แตั�จะท,าอย�างไร ลี�ะ ในเม่��อ FPU ของ AMD น (น สิ3�

41

ก้ บทาง Intel ไม่�ได�เลีย แลี�วจะท,าอย�างไรด�?

3DNow! จ�งได�ถ�อก้,าเน#ดข�(นม่าเพื่��อก้ารน�(โดยเฉพื่าะ โดย 3DNow! น�( ก้0เหม่�อนๆ ก้ บ ชื่�ดค,าสิ �ง MMX ของ Intel ค�อเปั&น ค,าสิ �งใหม่�ๆ ท��เพื่#�ม่เข�าม่าเพื่��อก้ารหน��งก้ารใด ... ใชื่�คร บ 3DNow! น�( ม่�ม่าเพื่��อชื่�วยเพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ในก้ารค,านวนเชื่#ง FPU เพื่��อใชื่�ก้ บเก้ม่สิ. หร�อ Application ท��ม่�ก้ารค,านวนภาพื่แบบ 3 ม่#ตั# ( 3D ) น �นเอง

ก้0ใชื่�ว�า 3DNow! ท��เก้#ดข�(นน�( จะร� �ง แลีะ เพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ของ CPU ได�เตั0ม่ท��ซึ่ะท�เด�ยวน ก้ เพื่ราะ 3DNow! น�( เปั&นชื่�ดค,าสิ �งภายใน ท��จ,าเปั&นตั�องม่� Driver แลีะ/หร�อ Software ท��ใชื่�น (น ก้0ตั�องม่�ก้ารเร�ยก้ใชื่� แลีะม่�ก้ารปัร บแตั�งให�เข�าก้ บ 3DNow! ด�วย จ�งจะท,าให� ม่ นใชื่�งานได�ม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่สิ3งสิ�ด

แตั�อย�างไรก้0ด� ม่�บร#ษ ทผ3�ผลี#ตัเก้ม่สิ. แลีะ ผลี#ตั Graphic Chip ไม่�น�อยเลียท�เด�ยว ท��ออก้ตั วว�าจะผลี#ตัเก้ม่สิ. หร�อ Driver ของ Graphic Chip ให�สิน บสิน�นก้ารท,างานของ 3DNow! น�(ด�วย โดยเฉพื่าะอย�างย#�ง เม่��อเจ�าตัลีาด Graphic Chip 3D เก้ม่สิ.ในขณะน (น ซึ่��งก้0ค�อ 3Dfx ได�ปัระก้าศัแลีะพื่ ฒนา Driver สิ,าหร บ Chip Voodoo ของตัน ให�สิน บสิน�นก้ารท,างานของ 3DNow! น�(ด�วย ก้0ท,าให� CPU AMD K6-2 3DNow! น�( เร#�ม่ก้ลีายเปั&นท��ก้ลี�าวขว ญถ�งก้ นอย�างม่าก้

ปัระก้อบก้ บทาง VIA แลีะ ALI ได�ออก้ Chipset ท��ใชื่�ก้ บ Socket 7 ( AMD K6-2 น�(ย งคงใชื่� Interface แบบ Socket 7 ) ท��ใชื่�งานท�� 100 MHz ได� ก้0ชื่�วยท,าให� AMD K6-2 น�( ม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่สิ3งข�(นอ�ก้

สิ,าหร บทางด�านรายลีะเอ�ยดท �วๆไปั น (นก้0ขอสิร�ปัคร�าวๆด งน�(คร บ o ใชื่� FSB ท�� 66 MHz สิ,าหร บ AMD K6-2 266 , 300 MHz ( AFR-66 ) แลีะ 366 MHz

o ใชื่� FSB ท�� 95 MHz สิ,าหร บ AMD K6-2 333 , 380 แลีะ 475 MHz

o ใชื่� FSB ท�� 100 MHz สิ,าหร บ AMD K6-2 300, 350, 400 , 450 แลีะ 500 MHz

o ใชื่�เทคโนโลีย�ขนาด 0.25 Micron แลีะใชื่�ไฟเลี�(ยง CPU เปั&น 2.2 Volt ( K6-2/III 400 MHz ในร� �นแรก้ๆ ใชื่�ไฟ 2.4 Volt )

o ใชื่� Interface แบบ Socket 7 ( 321 Pin )

ด�วยปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ท��สิ3ง แลีะ เด�นท (งด�านก้ารค,านวนเลีขจ,านวนเตั0ม่ แลีะ ย งเด�นในด�านเก้ม่สิ. 3D ( ถ�งแม่�จะไม่�ใชื่�ท�� 1 แตั�ค�ณภาพื่ ก้0อย3�

ใน ข�ายท��ยอม่ร บได� ) บวก้ก้ บ ราคาท��จ ดว�าถ3ก้ม่าก้ๆ ... ก้0ท,าให� AMD K6-2 3DNow! น�( ขายด#บขายด� เปั&นเทน,(า เทท�า เลียลีะคร บ

หลีายคน โดยเฉพื่าะทาง Intel คงแทบไม่�เชื่��อสิายตัาตั วเอง ท��ผลีก้ารสิ,ารวจตัลีาดในเด�อนม่ก้ราคม่ ปั4 2542 ท��ผ�านม่าน (น ผลีปัราก้ฏิว�า ยอดขาย CPU โดยรวม่ของ AMD น (นสิ3งก้ว�า เพื่ราะ สิ�วนแบ�งของตัลีาดระด บลี�าง แลีะ ระด บก้ลีางน (น AMD แทบจะย�ดครองไว�ได�เก้�อบหม่ด แลีะ ในเด�อนก้�ม่ภาพื่ นธิ์.ตั�อม่า สิ�วนแบ�งตัลีาดของ AMD ก้0ย งคงเหน�อก้ว�า Intel อ�ก้เชื่�นเด#ม่

42

เอาลีะสิ# แลี�วอย�างน�( จ ก้รพื่รรด#จะท,าอย�างไร? เม่��อบ ลีลี งก้.ถ3ก้ฉก้ชื่#งไปัตั�อหน�าตั�อตัา ... จ ก้รพื่รรด#จะสิ#(นชื่��อก้0คราวน�(นะหร�อ? ...

สิงคราม่บทน�( จะจบลีงอย�างน�(หร�อ? ... ไม่�แน�ๆ ... Intel คงตั�องหาทางโตั�ก้ลี บม่าแน�ๆ แตั�จะโตั�ก้ลี บอย�างไร แลีะ สิ,าเร0จไหม่ ... แลี�ว AMD น (น ม่�ก้ารเตัร�ยม่ตั ว ในก้ารตั (งร บก้ารโตั�ก้ลี บของ Intel ไว�อย�างไร? ... ม่าด3ก้ นตั�อเลียคร บ

ติารางสร�ปเปร�ยุบิเที่�ยุบิ Spec ติ�าง

Processor Features Performance

Benefits

AMD-K6®-

2 with 3DNow!™ technolog

y

Pentium®II

Celeron

Process Technology (micron) 0.25 0.25 0.25

Die size (mm2) Smaller die size=lower cost

81 131 131 or

155

Clock speed (MHz) Faster clock speed generally means faster processing and apps launching

300333

350/366/38

0 400450475

300333350400450

300/300A 333366400433 466 500

L1 cache Built-in feature that helps the CPU retrieve even faster

64K Yes

32K Yes

32K Yes

L2 cache Support Augments L1 cache, making data retrieval even faster

Yes Yes No 266/3

00 MHz Yes

300A/333M

Hz

Processor bus (max bus speed) Moves data between CPU and memory

Super 7™

100MHz

Socket7

66MHz

Slot 1 100MH

z 66MHz

Slot 1,Socket 370

66MHz

MMX™ Technology Enhances multimedia applications and runs other apps 10% faster

Yes Yes Yes

3DNow!™ Technology Enables superior visual and multmedia experience

Yes No No

43

100 MHz Bus Support Moves data between the CPU and the main memory. L2 cache can't improve performance without a fast bus to move the data. Faster bus eliminates the data bottleneck

Yes Yes, but only at 350MHz and above

No

Accelerated Graphics Port Support Speeds up 3D graphics

Yes Yes Yes

X86 compatibility Standard industry architecture, essential for running standard PC applications

Yes Yes Yes

รายุละเอี�ยุดเพิ่��มเติ�ม

3DNow!

3DNow! น (น เปั&นชื่�ดค,าสิ �งใหม่� ท��ทาง AMD เปั&นผ3�ค#ดค�น แลีะ พื่ ฒนา โดยจะม่�ค,าสิ �งใหม่�ๆ ท��เพื่#�ม่เตั#ม่เข�าม่าอ�ก้ ค,าสิ �งท��ใชื่�งานในแบบ SIMD ( Single Instruction Multiple Data stream ) เพื่��อ เพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ในด�านก้ารค,านวนเชื่#งทศัน#ยม่ รวม่ถ�งได�แก้�ไขปัญหาคอขวด ( BottleNeck ) ของ 3D Graphics Pipeline ระหว�าง CPU แลีะ 2D/3D Graphic Card ด�วย

ทาง AMD เลี�อก้ใชื่�ว#ธิ์�น�( ในก้ารแก้�ไขปัญหาเร��องปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ด�าน FPU ในก้ารเลี�นเก้ม่สิ. 3 ม่#ตั# ซึ่��ง CPU ของตันน (นท,าได�แย�ก้ว�าของทาง Intel ท��ระด บความ่เร0วสิ ญญาณนาฬิ#ก้าเท�าๆก้ น

อ�านรายลีะเอ�ยดเร��องของ 3DNow! แลีะ ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ในก้ารปัระม่วลีผลีของ FPU ตั�างๆ ได�ท�� พื่ลี งแห�งก้ารปัระม่วลีผลีเชื่#งทศัน#ยม่ ( FPU Power )

Cache

Cache น (น สิ,าค ญไฉน อ�านเพื่#�ม่เตั#ม่ได� ท��บทความ่เร��อง Cache คร บ

Stepping

ค�า Stepping เปั&นค�าท��บ�งบอก้ถ�งจ,านวนก้ารแก้�ไข CPU โดย Stepping 0 หม่ายถ�ง core ท��เปั&น Original Product แลีะเม่��อม่�ก้ารพื่บข�อผ#ดพื่ลีาดในสิ�วนของ MicroCode ของ core CPU หร�อพื่บ CPU น (นๆไม่�สิม่บ3รณ. ก้0จะท,าก้ารแก้�ไขใหม่� เม่��อท,าก้ารแก้�ไขใหม่�เร�ยบร�อยแลี�ว ก้0จะเพื่#�ม่ Stepping เปั&น 1 แลีะเม่��อพื่บข�อผ#ดพื่ลีาดแลีะได� ท,าก้ารแก้�ไขอ�ก้ก้0จะท,าก้ารเพื่#�ม่ค�า Stepping เข�าไปัอ�ก้ ซึ่��ง จะว�าไปัแลี�ว Stepping น�( ก้0อาจเปัร�ยบได�ก้ บก้ารพื่#ม่พื่.หน งสิ�อ ... เปั&นก้ารพื่#ม่พื่.คร (งท�� 1 ... พื่#ม่พื่.คร (งท�� 2 หร�อ พื่#ม่พื่. คร (งท�� 3

เปั&นตั�น

โดยปัก้ตั#แลี�ว จะพื่บว�า CPU ท��ม่�ค�า Stepping ม่าก้ก้ว�า 0 ม่ ก้จะ Overclock ไม่�ค�อยได� หร�อ ม่�เปัอร.เซึ่0นตั.สิ,าเร0จ ในก้าร OverClock ตั,�าก้ว�า CPU ท��ม่� Stepping เปั&น 0 แตั�ว�า ม่ นจะม่�ความ่ Stable สิ3งก้ว�า สิร�ปัง�ายๆ ก้0ค�อ CPU ท��ม่� Stepping ม่าก้ ก้0ย#�ง OverClock แตั�ม่ นก้0ม่าก้ด�วยความ่ Stable

S-Code

44

S-Code หร�อ ท�� Intel เร�ยก้ว�า S-Spec น (นเปั&น ตั วอ ก้ษร 5 ตั วโดยน,าหน�าด�วยตั ว "S" ซึ่��งทาง Intel ใชื่�สิ,าหร บระบ�ความ่แตัก้ตั�างของชื่น#ดของ CPU ของตันท (งในด�านของ ชื่น#ด, Stepping, Vcore หร�อแม่�แตั� ชื่น#ดของก้าร Package CPU ว�าเปั&น OEM หร�อ Retail โดยสิาม่ารถด3ได�ท��ตั วของ SEPP เลีย หร�อ ถ�าเปั&นร� �น Retail ก้0จะด3ได�จาก้ข�างก้ลี�องท��บรรจ�

Multiplier Lock

ความ่เร0วในก้ารท,างานของ CPU น (นถ3ก้ก้,าหนดด�วยค�า 2 ค�า น (นก้0ค�อ ค�าความ่เร0ว Bus ของระบบ แลีะ ค�าตั วค3ณสิ ญญาณนาฬิ#ก้า โดย เร�ยก้ค�าความ่เร0ว Bus ของระบบว�าเปั&น ความ่เร0วภายนอก้ เพื่ราะระบบ Bus จะใชื่�ความ่เร0วน�(เปั&นหลี ก้ แตั� ความ่เร0วภายในของ CPU หร�อ ท��เราเร�ยก้ๆ ก้ นว�า CPU ความ่เร0ว 450 MHz น (น เก้#ดจาก้ ผลีค3ณของความ่เร0ว Bus ของระบบ ก้ บ ค�าตั วค3ณสิ ญญาณนาฬิ#ก้า เชื่�นความ่เร0ว Bus ของระบบ เปั&น 100 MHz แลีะ ค�าตั วค3ณสิ ญญาณนาฬิ#ก้าน (นเปั&น 4.5 ก้0จะได�ความ่เร0วของ CPU เปั&น 450 MHz

เด#ม่ท�น (น ท (งค�าของความ่เร0วระบบ แลีะ ค�าตั วค3ณ จะสิาม่ารถปัร บแตั�งได�จาก้ก้าร set บน Mainboard แตั�เน��องจาก้ เก้#ดปัญหาเร��อง CPU remark ม่าก้เหลี�อเก้#น ซึ่��งก้0เก้#ดจาก้ก้ารเพื่#�ม่ค�าของตั วค3ณให�ม่าก้ข�(น เชื่�น จาก้เด#ม่เปั&น 4.5 ก้0เพื่#�ม่เปั&น 5 แลี�วท,าก้าร Screen

ตั ว CPU เสิ�ยใหม่�ว�าเปั&น CPU 500 MHz แลี�วก้0ขายในราคา 500 MHz ... แน�นอน ... ผ3�เสิ�ยหายรายใหญ�น (นค�อ Intel ด งน (น ทาง Intel จ�งได� ท,าก้ารปัร บแตั�งโครงสิร�างก้ารก้,าหนดค�าของ ตั วค3ณเสิ�ยใหม่� โดยม่�ก้ารฝังค�าน (นไว�ในสิ�วนของ Package CPU เลีย แลีะไม่�จ,าเปั&นตั�องอ�านค�าตั วค3ณจาก้ Mainboard อ�ก้ตั�อไปั

OEM & Retail

CPU แบบ OEM หร�อท��เราเร�ยก้ก้ นตั#ดปัาก้ว�า เปั&นแบบ ถาด ( Tray ) จะเปั&น CPU ท��ม่�เพื่�ยงแค�ตั ว CPU โดดๆ ไม่�ม่� Heatsink

หร�อ พื่ ดลีม่จาก้ทางผ3�ผลี#ตั CPU ให� ( ท��ม่� ก้0จะเปั&นของท��ทางร�านเพื่#�ม่ให�เอง ) ก้ารร บปัระก้ นจะม่�ให�เพื่�ยงไม่�นานน ก้ ซึ่��งเปั&นก้ารปัระก้ นโดยผ3�ขายเอง ไม่�ใชื่�จาก้ทางผ3�ผลี#ตัโดยตัรง

Retail หร�อ ท��เราเร�ยก้ก้ นว�า แบบก้ลี�อง (BOX) ซึ่��งแบบน�( จะม่� Heatsink แลีะพื่ ดลีม่ตั#ดม่าพื่ร�อม่ก้ นเลีย โดยท (งหม่ดจะถ3ก้บรรจ�อย�างด�ในก้ลี�อง พื่ร�อม่ด�วยค3�ม่�อ รวม่ถ�งร บปัระก้ นจาก้ทางผ3�ผลี#ตัไม่�ตั,�าก้ว�า 1 ปั4

โดยปัก้ตั#แลี�ว แบบ OEM จะม่�ราคาถ3ก้ก้ว�าแบบ Retail อย3�พื่อสิม่ควร แลีะ ในตัลีาดบ�านเราจะพื่บแบบ OEM ได�ม่าก้ก้ว�าแบบ Retail

โดยเฉพื่าะอย�างย#�ง CPU ของ AMD, Cyrix แลีะ IDT ซึ่��งจะเห0นได�แตั�แบบ OEM เท�าน (น ( พื่อจะพื่บเห0น CPU ของ AMD แบบ Retail บ�าง ... แตั�น�อยม่าก้ )

ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ของ OEM แลีะ Retail น (น ไม่�แตัก้ตั�างก้ น จะม่�บ�างก้0ในเร��องความ่สิาม่ารถในก้าร OverClock แลีะ เสิถ�ยรภาพื่ ซึ่��งก้0ไม่�เห0นชื่ ดเท�าไรน ก้

Empire Strike Back! [ 07 August 1999 ]

Intel Pentium III ( Katmai )

45

Intel ตัอบโตั� AMD ก้ลี บ ด�วยก้ารชื่#งเปั@ดตั ว Pentium III ออก้ม่าก้�อนหน�า AMD K6-III โดยได�เปัลี��ยนแปัลีงก้,าหนดก้าร ให�ออก้เร0วข�(น แลีะ ได�สิร�างความ่ผ#ดหว งพื่อสิม่ควรก้ บ ก้ารเร�งออก้จนเก้#นไปัในคร (งน�(

เพื่ราะอะไร? ก้�อนหน�าน�( Intel ได�ปัระก้าศัว�า Pentium III น (น จะใชื่�เทคโนโลีย�ขนาด 0.18 Micron ใชื่�ไฟเลี�(ยง 1.8 Volt แลีะ ม่� Cache ระด บ 1 ขนาด 64 K ด�วย แตั�เม่��อถ�งเวลีาจร#งๆ น (นปัราก้ฏิว�า ย งคงเปั&น เทคโนโลีย�ขนาด 0.25 Micron ใชื่�ไฟเลี�(ยง 2.0

Volt แลีะ ย งคงม่� Cache ระด บ 1 เพื่�ยง 32 K เชื่�นเด�ยวก้ บ Pentium II เลีย

จาก้ข�อม่3ลีหลีายๆแหลี�ง ก้ลี�าวว�า Pentium III น (นใชื่� สิถาปัตัยก้รรม่แก้นหลี ก้ ( Core ) เด�ยวก้ นก้ บ Pentium II น �นก้0ค�อใชื่� Deschute Core เชื่�นเด#ม่ เพื่�ยงแตั�ได�เพื่#�ม่เตั#ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่อย�างอ��นเข�าไปัแทน อาท# SSE แลีะ Processor Serial Number ( เร�ยก้ Core ใหม่�น�(ว�า Katmai Core ) ซึ่��ง หาก้ตั ดความ่สิาม่ารถท (ง 2 อย�างน�(ออก้แลี�วลีะก้0 .. Pentium III ก้0ไม่�ตั�างจาก้ Pentium II เลียท�เด�ยว

ปัญหาหน��งท��น�าจะเก้#ดข�(นก้ บ Pentium III หน ก้ก้ว�า Pentium II น (นก้0ค�อเร��องปัญหาด�านความ่ร�อน เน��องจาก้ Pentium III น (น ม่�จ,านวนทรานซึ่#สิเตัอร.อ ดแน�นอย3�ภายใน CPU ก้ว�า 9.5 ลี�านตั ว ซึ่��งม่าก้ก้ว�า Pentium II ถ�ง 2 ลี�านตั ว แลีะ อ ดก้ นอย3�บนแผ�นเวเฟอร. ขนาด 0.25 Micron ผลีก้0ค�อ ความ่ร�อนท��เก้#ดข�(นก้ บตั ว CPU น (น สิ3งก้ว�า Pentium II แน�นอน

สิร�ปัสิถาปัตัยก้รรม่โดยคร�าวๆของ Pentium III

o ใชื่�เทคโนโลีย�ก้ารผลี#ตั ขนาด 0.25 Micron

o Katmai Core น (น พื่ ฒนาข�(นม่าจาก้ Deschute Core โดยก้ารเพื่#�ม่ชื่�ดค,าสิ �ง SSE

o Interface ท��ใชื่�ตั�อเข�าก้ บ Mainboard เปั&น Slot-1

o Cache ระด บ 1 ขนาด 32 K แบ�งเปั&น Cache ข�อม่3ลี 16 K แลีะ Cache ค,าสิ �ง 16 K โดยม่�ก้ารเข�าถ�งได� 4 ทาง ( 4-Way Associative )

o Cache ระด บ 2 อย3�บน PCB เด�ยวก้ นก้ บ CPU ใน SECC2 เด�ยวก้ น โดยม่�ขนาด 512 K แลีะท,างานท��ความ่เร0วเพื่�ยงคร��งหน��งของความ่เร0ว CPU

o ใชื่�ไฟเลี�(ยง CPU Core 2.0 Volt

o ชื่�ดค,าสิ �ง พื่#เศัษสิ,าหร บชื่�วยจ ดก้ารงานด�าน Multimedia, Internet แลีะ Graphics 3D อ�ก้ 70 ค,าสิ �ง ( SSE )

o Processor Serial Number ซึ่��งเปั&นลี ก้ษณะเฉพื่าะของ CPU Pentium III แตั�ลีะตั ว o ใชื่� FSB 100 MHz แลีะ ย งคงม่�ก้ารลี0อคค�าตั วค3ณสิ ญญาณนาฬิ#ก้า ( Multiplier Lock )

อย�างไรก้0ตัาม่ Intel ม่�แผนก้ารจะวางตัลีาด Pentium III ตั วใหม่�ท��ใชื่� Core ใหม่� ท��ม่� CodeName ว�า Coppermine ในราวปัลีายๆปั4 1999 น�( โดยคาดว�า Coppermine น�( จะใชื่� FSB ท�� 133 MHz รวม่ถ�งใชื่�เทคโนโลีย�แบบ 0.18 Micron แลีะเร#�ม่ ตั�นท��ความ่เร0ว 600 MHz

Intel Pentium III Xeon

46

เหม่�อนก้ บเปั&นผลีรวม่ของ Pentium II Xeon บวก้ก้ บความ่สิาม่ารถใหม่�ของ Pentium III ค�อ SSE แลีะ Processor Serial

Number ด งน (นโดยสิถาปัตัยก้รรม่หลี ก้แลี�ว ก้0ย งคงพื่�(นฐานเด#ม่ของ Pentium II Xeon เชื่�นเด#ม่ เพื่ราะฉะน (น ความ่สิาม่ารถใหม่�ๆ ท��เด�นๆ ก้0ม่�เพื่�ยง

o Internet Streaming SIMD Extension ท��ชื่�วยให�สิาม่ารถแสิดงข�อม่3ลีท��เตั0ม่ไปัด�วยสิ��อตั�างๆ ได�อย�างรวดเร0ว แลีะเสิร#ม่ให�แอพื่พื่ลี#เคชื่ �นปัระเภท Streaming Media แลีะ Application ท��ตั�องใชื่�พื่�(นท��ในหน�วยความ่จ,าสิ3งๆ สิาม่ารถท,างานได�ด�ย#�งข�(น

o สิาม่ารถ ท,างานร�วม่ก้ นก้ บแพื่ลีตัฟอร.ม่ของเว#ร.ก้สิเตัชื่ �น แลีะเซึ่#ร.ฟเวอร.ท��ใชื่� Pentium II โปัรเซึ่สิเซึ่อร. ได� o เข�าก้ นได�ก้ บระบบปัฏิ#บ ตั#ก้ารตั�างๆ ท (งบนไม่โครซึ่อฟตั. Windows NT หร�อระบบ UNIX ได� o ม่�ให�เลี�อก้ขนาดของ Cache ระด บ 2 ได�หลีายแบบ ก้ลี�าวค�อ ร� �น 500 MHz น (นม่� ขนาดของ Cache ระด บ 2 ให�เลี�อก้ถ�ง

3 ร� �น ค�อ 512 KB, 1 MB หร�อ 2 MB แลีะแบบความ่จ� 512 KB สิ,าหร บร� �น 550 MHz

o ย งคงความ่สิาม่ารถตั�างๆ ท��ม่�ใน Pentium II Xeon เด#ม่ เชื่�น ECC, SMB แลีะ FRC ซึ่��งจ,าเปั&นอย�างม่าก้สิ,าหร บ WorkStation หร�อ Server

o ค�ณสิม่บ ตั# Processor Serial Number

แลีะก้0เชื่�นก้ นก้ บ Pentium II Xeon น �นก้0ค�อ CPU ตั วน�( เหม่าะก้ บก้ารใชื่�เปั&น Server แลีะ / หร�อ WorkStation เท�าน (น ไม่�เหม่าะก้ บ Home User ท �วๆไปั แน�นอนคร บ ท (งด�วยปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ท��เก้#นความ่จ,าเปั&น แลีะ ราคาท��สิ3งเก้#นอาจเอ�(อม่

AMD K6-III 3DNow! ( SharpTooth )

AMD หม่ายจะตัอก้ย,(าความ่เจ0บชื่,(าให�ก้ บ Intel ซึ่��งได�เคยสิร�างไว�แลี�ว เม่��อคราว K6-2 ด งน (น ม่าคราวน�( AMD ได�ร บปัระสิปัก้ารณ.เร��องความ่เร0ว Cache ระด บ 2 ม่าจาก้ Celeron ก้0เลียตั ดสิ#นใจ รวม่ Cache ระด บ 2 เข�าไปัใน CPU ด�วย โดยเพื่#�ม่ให�ม่�ขนาดเปั&น 2

เท�าของ Celeron ค�อ ม่�ขนาดถ�ง 256 K แลีะ ท,างานด�วย ความ่เร0วเท�าๆ ก้ บ CPU เลียท�เด�ยว แลีะ ย งคงใชื่�ก้ บ Mainboard

Socket 7 ท��ม่� Cache บน Mainboard อ�ก้ด�วย ก้0เลียท,าให�ม่ นม่อง Cache บน Mainboard น (น เปั&น Cache ระด บ 3 ไปัโดยปัร#ยาย

CPU ตั วใหม่�น�( เด#ม่ท� AMD จะให�ชื่��อ K6-3 แลีะ ม่� Code Name ว�า SharpTooth แตั�ตั�อม่า ภายหลี งจาก้ท��ทาง Intel ปัระก้าศัตั ว Pentium III แลีะ ทาง AMD เองก้0หม่ายจะให� CPU ตั วใหม่�น�(ของตันเปั&นค3�แข�งก้ บ Pentium III ก้0เลียเปัลี��ยนชื่��อ K6-3 น�(เลี0ก้น�อย ม่าเปั&น K6-III แทน

47

o ด�านสิถาปัตัยก้รรม่แบบ SuperScalar

ม่�หน�วยปัระม่วลีผลีท��สิาม่ารถท,างานได�พื่ร�อม่ๆ ก้ นถ�ง 10 หน�วย Branch Prediction 2 ระด บ Speculative Execution Out-Of-Order Execution แบบเตั0ม่ร3ปัแบบ Register Renaming แลีะ Data Forwarding

ท,างานด�วยชื่�ดค,าสิ �ง RISC86 ได�ถ�ง 6 ชื่�ดค,าสิ �ง ตั�อ 1 สิ ญญาณนาฬิ#ก้า o สิถาปัตัยก้รรม่แบบ Tri-Level Cache ( Cache 3 ระด บ )

Cache ภายใน ม่�ขนาดโดยรวม่ม่าก้ถ�ง 320 KB

Cache ระด บ 1 ขนาด 64 KB แบ�งเปั&น Cache ข�อม่3ลี 32 KB ( เปั&น Write-Back Dual-Port )

แลีะ Cache ชื่�ดค,าสิ �งอ�ก้ 32 KB

ม่�ก้ารเข�าถ�ง Cache ระด บ 1 ได� 2 ทางพื่ร�อม่ๆก้ น ( 2 Way -Associative )

Cache ระด บ 2 ฝังอย3�ใน Silicon ชื่#(นเด�ยวก้ บ CPU ขนาด 256 KB ( Write-Back )

ม่�ก้ารเข�าถ�ง Cache ระด บ 2 ได� 4 ทางพื่ร�อม่ๆก้ น ( 4 Way -Associative )

ม่อง Cache บน Mainboard เปั&น Cache ภายนอก้ ( Cache ระด บ 3 )

o ใชื่�เทคโนโลีย� 3DNow! ( 21 ชื่�ดค,าสิ �ง SIMD FPU )

o Package เปั&น Ceramic Pin Grid Array ( CPGA ) ซึ่��งม่� 321 ขา เพื่��อใชื่�ก้ บ Interface แบบ Socket 7 ( Super 7 )

o ม่�ทรานซึ่#สิเตัอร. 21.3 ลี�านทรานซึ่#สิเตัอร. บน Die Size ขนาด 118 ตัารางม่#ลีลี#เม่ตัร แลีะใชื่�เทคโนโลีย�ขนาด 0.25 Micron 5 Layer-Metal Silicon

ด�วยปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ท��ด�พื่อๆ ก้ นในก้ารใชื่�งานท �วๆไปั แลีะ ม่�ข�อเด�นข�อด�อย ตั�างก้ น ซึ่��งเม่��อจะม่องๆ ไปั ก้0น�าจะชื่ดเชื่ยสิ�วนด�อยก้ นไปัได� แลีะ ราคาน (น AMD ก้0ย งคงถ3ก้ก้ว�า Pentium III ณ ระด บความ่เร0วเท�าๆ ก้ น ... งานน�(ก้0เลียด3เหม่�อนว�า K6-III จะย,(าแค�นได�สิ,าเร0จ ... แตั� ในความ่เปั&นจร#ง ก้ลี บไม่�เปั&นเชื่�นน (น เพื่ราะเม่��อ Intel ปัระก้าศั เปั@ดตั ว Pentium III ก้0ได�เปั@ดตั ว SSE แลีะ สิร�างภาพื่ลี ก้ษณ.ให�ก้ บ Internet SSE อย�างม่าก้ เพื่��อให� ผ3�ใชื่�ฝังใจว�า หาก้จะเลี�น Internet ให�เร0วๆ แลี�ว ก้0ตั�องใชื่� Pentium III ซึ่��งเร��องน�( ทาง Intel ท��ม่ท�นในก้ารโปัรโม่ทเปั&นอย�างม่าก้ อ�ก้ท (ง Intel ได�ท,าก้ารห �นราคา CPU Pentium III ของตัน ลีงอย�างรวดเร0ว ด งน (น ผลีลี พื่ธิ์. ก้0เหม่�อนก้ บว�า ทาง Intel น (น เปั&นจ ก้รพื่รรด# ท��ก้ลี บม่าทวงบ ลีลี งก้.ค�น ด�วยข�ม่ก้,าลี งอ นม่หาศัาลีเลียท�เด�ยว ...

แลี�ว Intel จะทวงบ ลีลี งก้.ค�นได�ไหม่? หร�อว�า เปั&นแค�เพื่�ยงก้ารด#(นรนเฮื�อก้สิ�ดท�าย หร�อ AMD ม่�ก้ารเตัร�ยม่ก้ารโตั�ตัอบอย�างไร ? ก้าลีเวลีาจะเปั&นผ3�ให�ค,าตัอบน�(ได�อย�างด�ท��สิ�ด

ติารางสร�ปเปร�ยุบิเที่�ยุบิ Spec ติ�าง

Processor

Features Performance Benefits AMD-K6®-III

with 3DNow!™ technology

Pentium®I

II

Process Technology

(micron)

  0.25 0.25

Die size (mm2) Smaller die size=lower cost 118 140 Clock speed (MHz) Faster clock speed generally

means faster processing and apps launching

400450

450500 550

Total System Larger cache typically 2368 KB 544 KB

48

cache (max) improves overall performance

*Internal cache Built-in feature that helps the CPU access data and instructions even faster

320 KB 32 KB

L2 cache support Augments L1 cache, making data and instruction access

even faster

256 KB (full speed)

512 KB (half speed)

L3 cache support Provides additional system cache improving overall

performance

Yes(up to 2 MB)

No

Processor bus (max bus speed)

Moves data between CPU and main memory

100MHz 100MHz

MMX™ Technology Improves quality and performance of integer-

based multimedia applications

Yes Yes

Advanced Floating Point Multimedia

Technology

Enables superior visual and multmedia experience

Yes3DNow!

technology

YesStreaming

SIMD Extensions

Accelerated Graphics Port

Support

Speeds up 3D graphics Yes Yes

X86 compatibility Standard industry architecture, essential for

running standard PC applications

Yes Yes

รายุละเอี�ยุดเพิ่��มเติ�ม

SSE : Streaming SIMD Extension

เปั&นชื่�ดค,าสิ �งแบบ SIMD ท��ทาง Intel เพื่#�ม่เข�าไปัใน CPU ของตัน ซึ่��งก้0เหม่�อนก้ บ MMX แลีะ 3DNow! ( ของ AMD ) เพื่�ยงแตั� MMX น (น เปั&น SIMD สิ,าหร บก้ารปัระม่วลีผลีเลีขจ,านวนเตั0ม่ แตั� SSE น (น เน�นด�าน ทศัน#ยม่เปั&นหลี ก้ แลีะ ย งใชื่�งานได�ก้ว�างขวางก้ว�า 3DNow! ของ AMD อ�ก้ เพื่ราะไม่�ได�จ,าก้ ดแค� Application ด�าน 3D เท�าน (น

SSE น (น เปั&นชื่�ดค,าสิ �ง 70 ค,าสิ �ง ท��ม่�ค,าสิ �งในก้ารปัระม่วลีผลีเชื่#งทศัน#ยม่ อย3� 50 ค,าสิ �ง ... เปั&น ชื่�ดค,าสิ �ง MMX ใหม่� ซึ่��ง Compat

ก้ บ MMX เด#ม่ 57 ค,าสิ �ง อ�ก้ 12 ค,าสิ �ง แลีะ เปั&นชื่�ดค,าสิ �งท��จ ดก้ารเก้��ยวก้ บ Cache อ�ก้ 8 ค,าสิ �ง

อ�านเพื่#�ม่เตั#ม่ได� ท��บทความ่เร��อง FPU Power : ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ในก้ารปัระม่วลีผลีเชื่#งทศัน#ยม่ คร บ

PSN : Processor Serial Number

เปั&น Feature ใหม่� ท��ทาง Intel เพื่#�ม่เตั#ม่เข�าไปัให�ก้ บ CPU Pentium III ของตัน โดยแตั�เด#ม่น (น ใชื่�ข�อม่3ลีขนาด 32 Bit เท�าน (น ในระบ�ชื่น#ด ของ CPU แตั�ใน Pentium III น (น จะม่� chip PROM ( Programable ROM ) ขนาด 96 Bit ฝังอย3�ใน Pentium III

เลีย โดยจะม่�ก้ารจ ดเก้0บรห สิข�อม่3ลีของ CPU แตั�ลีะตั วท��ไม่�ซึ่,(าก้ นเลีย ( เปั&น Uniqe Number ) ขนาด 64 Bit แลีะจะท,างานโดยก้ารเร�ยก้ผ�านชื่�ดค,าสิ �ง CPU_ID เพื่��อให�ใชื่�งาน PSN ได�

49

PSN น (น ทาง Intel อ�างว�า ม่�ไว� เพื่��อให�ผ3�ด3แลีระบบขององค.ก้าร สิาม่ารถใชื่� PSN ในก้ารตั#ดตัาม่ข�อม่3ลีเก้��ยวก้ บ เคร��อง Computer

ท��ตั�ออย3�ก้ บ Network ท (งในด�าน ตั,าแหน�งท��ตั (งของเคร��อง, Configuration, Application ท��ใชื่�งานตั�างๆ แลีะ อ��นๆ ได�

อ�ก้เหตั�ผลีหน��งก้0ค�อ เร��องของ Internet Security ซึ่��ง Intel ม่องถ�งเร��องของ E-Commerce โดย PSN น (นจะชื่�วยปัAองก้ นก้าร Access เข�าไปัใชื่�งาน จาก้ผ3�ท��ไม่�ม่�สิ#ทธิ์# โดยผ3�ใชื่�สิาม่ารถลีงทะเบ�ยน PSN ของเคร��องท��ใชื่�ตั#ดตั�อก้ บเว0ปัไซึ่ท.ท��ใชื่�บร#ก้าร E-

Commerce น (นๆ แลี�ว เม่��อม่�ก้าร Access เข�าไปัเพื่��อจะตั#ดตั�อธิ์�รก้#จ ก้0อาจม่�ก้ารให�ใสิ� login แลีะ password จาก้น (น ระบบก้0จะสิ�ง PSN ไปัให�ก้ บผ3�ให�บร#ก้ารด�วย เพื่��อเปั&นก้ารย�นย นอ�ก้ทางหน��ง

Tri-Level Cache

สิ,าหร บ AMD K6-III น (น ได�ม่�ก้ารน,าเอา Cache ระด บ 2 เข�าม่าไว�ในตั ว CPU เลีย เปั&น Cache ภายในท��ท,างานด�วยความ่เร0ว เท�าก้ บ ความ่เร0วของ CPU แลีะม่อง Cache ภายนอก้ท��อย3�บน Mainboard ซึ่��งท,างานด�วยความ่เร0วเท�าๆก้ บ System Bus เปั&น Cache ระด บ 3 ซึ่��ง ผลีท��ได�น (นก้0จะชื่�วยลีดก้ารเก้#ด Cache Miss ลีง แลีะ ย งท,าให� CPU ด�งข�อม่3ลีท��ตั�องก้ารใชื่�งานได�ง�ายข�(นอ�ก้ด�วย ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่โดยรวม่ก้0ด�ข�(น แลีะ ก้ บงานท��ม่�ก้ารเร�ยก้ใชื่�งาน Cache ม่าก้ๆ เชื่�นพื่วก้ Presentation หร�อ Office

Application ตั�างๆ ก้0จะย#�งเห0นผลีของ Tri-Level Cache ได�ม่าก้ข�(น

อ�านเพื่#�ม่เตั#ม่ได� ท��บทความ่เร��อง Cache คร บ

ที่�%งที่วนศึติวรรษที่�� 20

[ 12 November 1999 ] Intel Pentium !!! ( Coppermine )

Intel ได�ปัลี�อยตั ว CPU Pentium !!! ร� �นใหม่� ท��เร�ยก้ว�า Pentium !!!

Coppermine โดยม่�ก้ารปัร บปัร�งสิถาปัตัยก้รรม่ภายในอ�ก้ไม่�ใชื่�น�อย เพื่��อเปั&นก้ารแก้�ตั วจาก้ก้ารท��ร �บปัลี�อย Pentium !!! Katmai ม่าก้เก้#นไปั จนท,าให� Katmai ท��ออก้ม่า ผ#ดจาก้ Spec ท��เคยก้ลี�าวไว�บ�างพื่อสิม่ควร

จ�ดเด�นตั�างๆ ของ Pentium !!! ท��ใชื่�เทคโนโลีย�ก้ารผลี#ตัแบบ 0.18 ไม่ครอน ( หร�อ Coppermine Core ) ก้0ม่�ด งน�(

o ลีดขนาดของชื่�องทางก้ารเชื่��อม่ตั�อระหว�างทรานซึ่#สิเตัอร.ภายในให�น�อยลีง ท,าให�ตั#ดตั�อก้ นได�เร0วข�(น

o ใชื่� Fluorine-Doped SiO2 ( SiOF ) เปั&นข (วไฟฟAา Dielectric

ท,าให�ม่�ความ่เร0วในก้ารท,างานท��ด�ข�(น o ม่�ชื่ (นโลีหะม่าก้ข�(น สิ,าหร บสิ�งผ�านข�อม่3ลีจ,านวนม่าก้ๆ ชื่�วยสิ�งผลีให�

Interface ของ Cache ระด บ 2 ท��อย3�บน CPU สิาม่ารถท,างานด�วย

50

ความ่เร0วเด�ยวก้ นก้ บ CPU

o ท,างานด�วยศั ก้ย.ไฟฟAาตั,�าลีง ค�อลีดลีงม่าอย3�ในระด บ 1.1 - 1.7 Volt

o ก้#นไฟตั,�า ( ใชื่�พื่ลี งงานไฟฟAาตั,�า ) ท,าให�เก้#ดความ่ร�อนน�อย o ขนาดของแผ�น Die ลีดลีงจาก้ 128 ตัารางม่#ลีลี#เม่ตัร ( Katmai

Core ) เหลี�อเพื่�ยง 106 ตัารางม่#ลีลี#เม่ตัร แตั�บรรจ�ทรานซึ่#สิเตัอร.ได�ม่าก้ข�(นเปั&น 28.1 ลี�านตั ว

o ม่� Cache ระด บ 2 ท��อย3�บนตั ว CPU ขนาด 256 KB ( Integrated On-Die L2 Cache )

o 6 Metal Layer Process

เทคโนโลีย�ใหม่�ๆ ท��เปั&นอาว�ธิ์ลี บอ�ก้ 2 ชื่#(น ท��ทาง Intel ก้ลี�าวว�า จะชื่�วยให� Pentium !!!

ท��ใชื่� เทคโนโลีย�ก้ารผลี#ตั 0.18 ไม่ครอนน�( ให�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่เหน�อก้ว�า Katmai Core

เด#ม่ ในท�ก้ๆด�าน ถ�ง 20% เม่��อเท�ยบก้ นท��ความ่เร0วของสิ ญญาณนาฬิ#ก้าท��เท�าก้ นท�� 600 MHz ก้0ค�อ Advanced Transfer Cache ( ATC ) แลีะ Advanced

System Buffering ( ASB ) ซึ่��งจาก้เทคโนโลีย�ใหม่�ท��เพื่#�ม่ข�(นม่าอ�ก้ 2 อย�างน�( ทาง Intel ก้0ได�อ�างว�า ม่ นจะท,าให� Pentium !!! ท��ใชื่� Coppermine Core ม่�ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ท��เหน�อก้ว�า Katmai Core อย3�ถ�ง 20%

นอก้จาก้น�( ทาง Intel ย งได�เผยบรรจ�ภ ณฑ์.แบบใหม่�ของ Pentium !!! ค�อ FC-PGA หร�อ Flip-Chip Pin Grid

Array ซึ่��งสิาม่ารถใชื่� Plug เข�าก้ลี บ Socket แบบ 370 pin ได�อ�ก้ด�วย โดยให�ความ่เห0นว�า เปั&นก้ารลีดขนาดของ CPU

เพื่��อให�ตั�อๆไปั ผ3�ผลี#ตั PC สิาม่ารถออก้แบบ Case หร�อเคร��องคอม่พื่#วเตัอร.ให�ม่�ร3ปัทรงก้ระท ดร ด หร�อ แปัลีก้ใหม่�ได�ง�ายข�(น

จาก้ก้ารท�� CPU Pentium !!! ร� �นใหม่�ท��เปั@ดตั วข�(นม่าน�( บางร� �น ก้0ม่�ระด บความ่เร0วท��เท�าก้ บร� �นเด#ม่ ( Katmai ) ซึ่��งก้0อาจสิร�างความ่สิ บสินให�ก้ บท (งผ3�ซึ่�(อ แลีะ ผ3�ขายได� ด งน (นทาง Intel จ�งได�ก้,าหนดให�ใชื่�ตั วอ ก้ษร E แลีะ B ก้,าก้ บไว�หลี งตั วเลีขแสิดงความ่เร0วเพื่��อบ�งบอก้ถ�งค�ณสิม่บ ตั#เหลี�าน�( ด งน�(

o ตั วอ ก้ษร E หม่ายถ�ง CPU Pentium !!! ท��ใชื่�เทคโนโลีย�ในก้ารผลี#ตัแบบ 0.18 ไม่ครอน แลีะม่� Cache ระด บ 2 อย3�บน Die เด�ยวก้ นก้ บ CPU ท,างานด�วยความ่เร0วเท�าก้ นก้ บ CPU ( ซึ่��งก้0รวม่ถ�งม่� Advance Transfer

Cache ด�วย ) o ตั วอ ก้ษร B หม่ายถ�ง CPU Pentium !!! ร� �นท��ใชื่� FSB เปั&น 133 MHz

เพื่ราะฉะน (นร� �นท��ม่�ท (งตั ว E แลีะ ตั ว B ก้0จะหม่ายถ�ง CPU Pentium !!! Coppermine ท��ใชื่�เทคโนโลีย�ก้ารผลี#ตัแบบ 0.18 ม่� On-Die Full Speed L2 Cache แลีะใชื่� FSB 133 MHz

สิ�วนร� �นท��ม่�ความ่เร0วม่าก้ก้ว�า 650 MHz ข�(นไปั จะใชื่�ก้ารผลี#ตัแบบ 0.18 ไม่ครอน ม่� On-Die Full Speed L2 Cache

แลีะม่� FSB 133 MHz ท (งหม่ด ด งน (นจ�งไม่�จ,าเปั&น ตั�องม่�ตั วอ ก้ษร E หร�อ B ก้,าก้ บไว�

AMD Athlon ( K7 )

51

ความ่พื่ยายาม่ของ AMD ท��พื่ยายาม่จะหน�ให�พื่�นจาก้เร��องท��ถ3ก้ม่องว�าม่�เทคโนโลีย�ตัาม่หลี ง Intel อย3�เสิม่อ ด3เหม่�อนจะถ�งจ�ดสิ#(นสิ�ดแลี�ว เม่��อทาง AMD ได�เปั@ดตั ว CPU

ตัระก้3ลีใหม่� สิายพื่ นธิ์�.ท�� 7 ของตัน ท��ชื่��อว�า Athlon โดยสิลี ดคราบสิถาปัตัยก้รรม่เด#ม่ท��ม่�ม่าจนถ�งร� �นท�� 6 จนหม่ดสิ#(น เหลี�อไว�เพื่�ยงชื่�ดค,าสิ �ง 3DNow! เท�าน (น ท��ย งคงม่�อย3� แตั�ก้0ได�ม่�ก้ารปัร บปัร�ง แลีะเพื่#�ม่เตั#ม่ชื่�ดค,าสิ �งน�(ใหม่� เร�ยก้ว�า เปั&น Enhance 3DNow! โดยสิถาปัตัยก้รรม่หลี ก้คร�าวๆ ของ Athlon เปั&นด งน�(

o เปั&น Superpipeline 9 สิาย เปั&นสิ�วนของหน�วยปัระม่วลีผลีทางทศัน#ยม่ ท��เปั&นแบบ

Out-Of-Order แลีะ Superscalar 3 สิาย เปั&นสิ�วนของหน�วยปัระม่วลีผลีเลีขจ,านวนเตั0ม่ ท��เปั&นแบบ

Out-Of-Order แลีะ Superscalar 3 สิาย เปั&นสิ�วนของหน�วยค,านวนหาตั,าแหน�งสิ,าหร บก้ารปัระม่วลี

ผลีอ�ก้ 3 สิาย o ชื่�ดค,าสิ �ง Enhanced 3DNow! ท��รวม่เอาชื่�ดค,าสิ �งเด#ม่ 21 ค,าสิ �ง

แลีะอ�ก้ 19 ค,าสิ �งสิ,าหร บก้ารจ ดก้ารด�าน Cache แลีะ ชื่�วยในก้ารปัระม่วลีผลีเลีขจ,านวนเตั0ม่ แลีะอ�ก้ 5 ค,าสิ �งสิ,าหร บก้ารปัระม่วลีผลีด�าน DSP ( Digital Singal Processing )

o ใชื่� Alpha EV6 Bus ท��ความ่เร0ว 200 MHz โดย EV6 Bus น�(ใชื่�เทคโนโลีย� DDR ( Double Data Rate ) ท,าให� ม่�ความ่เร0ว MHz สิ3งก้ว�า FSB อย3�เท�าตั ว

o Cache ระด บ 1 ขนาด 128 K แลีะม่� Cache ระด บ 2 อย3�ใน Package เด�ยวก้ นก้ บ CPU ( แตั�ไม่�ได�อย3�บน Die เด�ยวก้ น )

o ใชื่� Interface แบบ Slot A ในก้าร Plug เข�าก้ บ Mainboard

o แผ�น Die ม่�ขนาด 184 ตัารางม่#ลีลี#เม่ตัร ใชื่�เทคโนโลีย�ขนาด 0.25

ไม่ครอน แลีะม่�จ,านวน Transistor 22 ลี�านตั ว

o ใชื่�เทคโนโลีย�ก้ารผลี#ตัแบบ 6 Metal Layer

AMD Athlon เปั&น CPU ในร� �นท�� 7 ของ AMD ซึ่��งน บเปั&นเจ�าแรก้ ท��เข�าสิ3�ย�คท�� 7 เพื่ราะแม่�ว�า Intel จะม่� Pentium !!!

Coppermine ออก้ม่า แตั�ก้0ย งจ ดว�าเปั&นร� �นท�� 6 อย3�

เร��อง FPU ของ AMD ท��เคยด�อยก้ว�า Intel เพื่ราะทาง AMD น (นใชื่� Low Latency FPU ในร� �นก้�อนๆ ม่าร� �นใหม่�น�( ทาง AMD ก้0ได�ห นม่าใชื่�แบบ Pipeline แลี�ว แลีะได�ใชื่� Pipeline สิ,าหร บปัระม่วลีผลีด�านทศัน#ยม่ถ�ง 3 สิาย รวม่ถ�งก้ารเพื่#�ม่

ขนาดของ Cache ระด บ 1 ถ�ง 128K เพื่��อเพื่#�ม่ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่อ�ก้ด�วย

นอก้จาก้น�( ทาง AMD ย งได�เปั@ดโรงงานผลี#ตัแห�งใหม่�ท�� Dresden ท��เร�ยก้ว�าเปั&น Fab 30 ( Fab =

Fabrication เปั&นลี ก้ษณะของโรงงานว#จ ย แลีะ ผลี#ตั สิ�วนเลีข 30 หม่ายถ�ง AMD ได�ก้�อตั (งม่าเปั&นเวลีา 30 ปั4แลี�ว ซึ่��งไม่�ได�หม่ายถ�งว�าเปั&นโรงงานผลี#ตัสิาขาท�� 30 แตั�อย�างใด ) ในไตัรม่าสิสิ�ดท�ายของปั4 1999 เพื่��อ ใชื่�เปั&นท��ผลี#ตั แลีะ พื่ ฒนา Copper Athlon แลี�วย งรวม่ไปัถ�งก้ารค�นคว�าว#จ ยในวงจรอ��นๆ ท��เก้��ยวข�องอ�ก้ด�วย

Fab 30 ท�� Dresden น�( ตั (งอย3�บนพื่�(นท��ขนาด 75 เอเคอร. ท��ทางเหน�อของ Dresden ในร ฐ Saxony ปัระเทศัเยอรม่ณ� โดยจะใชื่�เปั&นโรงงานผลี#ตัหลี ก้สิ,าหร บ AMD Athlon ท��ใชื่�เทคโนโลีย� HiP6L หร�อก้0ค�อเทคโนโลีย� Copper ขนาด 0.18

52

ไม่ครอน ภายใตั� ข�อตัก้ลีงร�วม่ก้ บทาง Motorola แลีะคาดว�าจะเร#�ม่ท,าก้ารผลี#ตั Copper Athlon เพื่��อสิ�งออก้สิ3�ท�องตัลีาด ในชื่�วงคร��งหลี งของปั4 2000

เปร�ยุบิเที่�ยุบิเที่คโนโลยุ� 3DNow! ติ�วใหม�ที่��ใช่�ก�บิ Athlon ก�บิ ช่�ดค*าส��ง Intel SSE

Functionality Enhanced 3DNow!

SSE Conclusion

SIMD floating point functionality

21 50 สิ,าหร บเร��องน�( ทาง AMD อ�างว�า ตันน (นเปั&นผ3�ร #เร#�ม่ SIMD FPU เปั&นเจ�าแรก้

โดยเทคโนโลีย�ด�านน�(ของทาง AMD แลีะ Intel

ตั�างก้0สิน บสิน�นก้ารปัระม่วลีผลีด�านทศัน#ยม่ท�ลีะ 4

ค,าสิ �ง ตั�อสิ ญญาณนาฬิ#ก้า แลีะตั�างก้0สิาม่ารถท,าได�ถ�งระด บ 2.4 GFlops ท��ระด บความ่เร0ว 600 MHz เท�าๆก้ น

�ในด�านของชื่�ดค,าสิ �ง AMD จะใชื่�ชื่�ดค,าสิ �งท��น�อยก้ว�า แลีะ เร�ยบง�ายก้ว�า ( เปั&นลี ก้ษณะของ RISC ) แตั�ก้ารท,างานท��สิลี บซึ่ บซึ่�อน ก้0จ,าตั�องเข�ยน Code สิ,าหร บก้าร Optimize เอาเอง สิ�วนทาง Intel จะใชื่�ชื่�ดค,าสิ �งท��ม่าก้ก้ว�า แลีะ สิลี บซึ่ บซึ่�อนก้ว�า ( เปั&นลี ก้ษณะของ CISC ) ซึ่��ง ในก้ารเร�ยก้ใชื่�งานจะท,าได�ง�ายก้ว�า แตั�ในก้ารท,างานอาจจะตั�องเสิ�ยเวลีาในก้ารรอถ�ง 2 สิ ญญาณนาฬิ#ก้า เพื่ราะจ,าตั�องใชื่�ก้ารควบค�ม่ของ MMX

เข�าม่าเก้��ยวข�องด�วย

MMX (integer) augmentation and data movement

19 20 ท (งค3� ตั�างก้0ม่�ชื่�ดค,าสิ �งสิ,าหร บก้ารจ ดก้าร Cache

แลีะ ชื่�ดควบค�ม่ Streaming Control โดยทาง AMD ได�เพื่#�ม่ชื่�ดค,าสิ �งเข�าม่าจาก้ 3DNow! เด#ม่อ�ก้ 19 ค,าสิ �ง สิ�วนทาง Intel SSE น (นม่�อย3� 20

ค,าสิ �ง โดย 12 ค,าสิ �ง จะท,างานร�วม่ก้ บชื่�ดค,าสิ �ง MMX เด#ม่ แลีะอ�ก้ 8 ค,าสิ �ง จะชื่�วยในก้ารจ ดก้ารของ Cache

DSP communication extensions

5 ไม่�ม่� เปั&นชื่�ดค,าสิ �งใหม่�ของทาง AMD ท��ใชื่�สิถาปัตัยก้รรม่ SIMD ก้ บก้ารปัระม่วลีผลีด�าน DSP ( Digital Signal Processing ) สิ,าหร บใชื่�ก้ บ Soft Modem , Soft ADSL ,

ก้ารค,านวนทางคณ#ตัศัาสิตัร.ท��ซึ่ บซึ่�อน , MP3

แลีะ Dolby Digital

53

จ,านวนชื่�ดค,าสิ �งใหม่�ท (งหม่ด

45 70 -

หมายุเหติ� ตัารางน�( ใชื่�ข�อม่3ลีอ�างอ#งก้ บทาง AMD แตั�ได�ม่�ก้ารแก้�ไขแลีะเพื่#�ม่เตั#ม่ข�อม่3ลีในสิ�วนของทาง Intel ใหม่�แลี�ว

AMD พื่ลีาดท�าไปัม่าก้ก้ บก้ารเปั@ดตั ว Athlon ซึ่��งหม่ายจะย,(าแค�นให�ก้ บทาง Intel แตั�ไม่�เปั&นด งคาด เพื่ราะแม่�จะม่�ก้ารเปั@ดตั ว Athlon ไปัตั (งแตั�ก้ลีางๆ ปั4แลี�ว ม่� CPU ขายแลี�ว แตั�ก้ลี บไม่�ม่� Mainboard ให�ใชื่� ท��ม่�ออก้ม่า ก้0ก้ลี บม่�ปัญหาจนตั�องเร�ยก้ก้ลี บค�น แลีะก้ว�าจะม่� Mainboard ม่ารองร บม่าก้ข�(นก้0ปัาเข�าไปั ชื่�วงไตัรม่าสิสิ�ดท�ายของปั4ซึ่ะแลี�ว ... แถม่ย งปัระสิบปัญหาจาก้ก้ารท��ไตั�หว นเก้#ดแผ�นด#นไหวอ�ก้ด�วย ท,าให�งานน�( AMD เจ0บตั วอย3�ไม่�น�อย แตั�ก้0ใชื่�ว�า จะเจ0บเปั&นอย3�อย�างเด�ยว เพื่ราะอย�างไร ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ของ Athlon ท��ออก้ม่า ความ่เร0วเปั&น MHz ท��ออก้ม่าข�ม่ Intel เปั&นระยะๆ แลีะ ราคาของ Athlon ท��ถ3ก้ก้ว�า Intel Pentium !!! ท��ระด บความ่เร0วเท�าๆ ก้ น ก้0สิร�างความ่ก้ดด นให�ก้ บ Intel บ�าง ไม่�ใชื่�น�อยๆ ... ย งไงก้0น บว�า "Athlon น�(เปั&นอาว�ธิ์ชื่#(นสิ�ดท�ายของ AMD ท��ใชื่�อ ด Intel Pentium !!! ท#(งทวน อ,าลีาศัตัวรรษท�� 20 " รวม่ถ�ง Fab 30 ท��เพื่#�งเปั@ดตั ว โดยทาง AMD หม่ายจะใชื่�เปั&นก้องก้,าลี งหลี ก้ในปั4 2000 สิ,าหร บก้ารพื่ ฒนา แลีะ ผลี#ตั Athlon ท��ใชื่�ทองแดงในก้ารเชื่��อม่ตั�อ ( Copper Interconnect ) ก้ บ CPU ความ่เร0วในระด บ GHz ก้0น บเปั&น " ความหว�งใหม�ขอีงที่าง AMD ในศึติวรรษที่�� 21"

Intel เอง ก้0พื่ลีาดท�าก้ บก้ารท��เปั@ดตั ว Coppermine แลี�ว แตั�ก้ลี บไม่�ม่�สิ#นค�าม่าวางขาย อ�ก้ท (งย งปัระสิบปัญหาในด�าน Chipset ตั วใหม่�ๆ ท��หม่ายจะเอา ม่าใชื่�ก้ บ Pentium !!! Coppermine ท,าให�ทาง Intel ก้0ปัระสิบปัญหาไม่�แพื่�ทาง AMD เชื่�นก้ น ... ก้0ด3เหม่�อนว�าทาง Intel จะยอม่ร บว�าปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ ของ Pentium !!! ( Katmai ) น (นจะแพื่� Athlon

ท��ระด บความ่เร0ว MHz เท�าๆ ก้ น ในหลีายๆด�าน ด งน (น "Pentium !!! Coppermin น��ก+ค อี อีาว�ธช่�%นส�ดที่�ายุ ขอีงที่าง Intel ที่��จัะใช่�ติ�อีกรก�บิที่างหมายุจัะเอีามาโติ�กล�บิ AMD Athlon ค น" ลีะคร บ รวม่ถ�ง Chipset ใหม่�ๆ ท��จะเอาม่าใชื่�ก้ บ Pentium !!! Coppermine ซึ่��งจะรวม่เอา เทคโนโลีย�ใหม่�ๆ ความ่สิาม่ารถใหม่�ๆ เชื่�นก้ารรองร บ RAMBUS ,

AGP 4X แลีะ UDMA/66 ท��จะชื่�วยท,าให� Pentium !!! Coppermine แสิดงปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ได�อย�างเตั0ม่ท�� ก้0น บว�าเปั&น "ความหว�งใหม�ขอีง Intel ที่��จัะช่�วยุเสร�มฐานบิ�ลล�งก"ให�ม��นคงกว�าเด�ม" เชื่�นเด�ยวก้ นคร บ

รายุละเอี�ยุดเพิ่��มเติ�ม

Advanced Transfer Cache ( ATC )

เทคโนโลีย�น�(เปั&นเทคโนโลีย�ของก้ารน,าเอา Cache ระด บ 2 ขนาด 256 KB ม่าฝังไว�ในตั ว CPU เลีย ( Integrated On-

Die 256 KB L2 Cache ) แลีะได�ขยายความ่ก้ว�างของระบบบ สิท��ใชื่�ในก้ารตั#ดตั�อก้ บ Cache ระด บ 2 ท��จาก้เด#ม่ใชื่�เพื่�ยง 64 Bit ม่าเปั&น 288 Bit ( 256 Bit Data + 32 Bit ECC ) นอก้จาก้น (นย งได�เปัลี��ยนเทคน#คก้ารเข�าถ�งข�อม่3ลีแบบสิ��ม่ของ Cache จาก้ 4 ทาง เปั&น 8 ทาง ( 8 - Way Associative ) แลีะย งม่�ชื่�วงจ งหวะรอในก้าร ร บสิ�งข�อม่3ลีตั,�า ( Low

Latency ) ท,าให�ม่�ความ่เร0วในก้ารท,างานของ Cache เพื่#�ม่ข�(นอย�างน�อย 4 เท�า เม่��อเท�ยบก้ บความ่เร0วในก้ารสิ�งผ�านข�อม่3ลีของ Katmai Core

สิร�ปัจ�ดเด�นของ ATC ได�ด งน�( o ม่�ขนาด 256K บน Die เด�ยวก้ นก้ บ CPU ท,างานด�วยความ่เร0วเท�าๆ ก้ บ CPU

o ม่�ก้ารเข�าถ�งแบบสิ��ม่ได� 8 ทาง ( 8-Way Set Associative, 1024 sets , 32 Byte line + 4 Byte ECC , 36 Bit Physical Address )

o ม่�ความ่เร0วในก้ารท,างานของ Cache เพื่#�ม่ข�(นอย�างน�อย 4 เท�า เม่��อเท�ยบก้ บ Katmai Core

o ม่�ความ่ก้ว�างของระบบบ สิท��ใชื่�ในก้ารตั#ดตั�อร บสิ�งข�อม่3ลีก้ บ Cache ระด บ 2 ขนาด 288 Bit ( เปั&นข�อม่3ลี 256

54

Bit แลีะ เปั&น ก้ารตัรวจสิอบความ่ผ#ดพื่ลีาด หร�อ ECC 32 Bit )

o ม่� Back-To-Back Throughtput 2 ชื่�วงสิ ญญาณนาฬิ#ก้า

Advanced System Buffering ( ASB )

เทคโนโลีย�ใหม่�อ�ก้ปัระก้ารหน��ง เปั&นเทคโนโลีย� ท��ม่�ก้ารเพื่#�ม่ขนาดของ Buffer ( หร�อท��พื่ ก้ข�อม่3ลี ) ให�ม่�จ,านวนม่าก้ข�(น โดยทาง Intel ได�ก้ลี�าวว�า ปัร#ม่าณท��เพื่#�ม่ข�(นน�( ได�ท,าก้ารทดสิอบแลี�วว�า เปั&นขนาดท��สิม่ด�ลี แลีะชื่�วยให�ใชื่�ปัระโยชื่น.ของ FSB 133

MHz ได�อย�างเตั0ม่ท��แลี�ว ซึ่��งเทคโนโลีย�น�( ชื่�วยท,าให�หน�วยปัระม่วลีผลีก้ลีาง หร�อ CPU สิาม่ารถเข�าถ�งหน�วยความ่จ,าหลี ก้ หร�อ Main Memory ได�เร0วข�(น

ASB น�(จะชื่�วยลีดปัญหาคอขวด ( Bottleneck ) ให�ลีดน�อยลีง โดยก้ารเพื่#�ม่ขนาดของ Fill Buffer จาก้ 4 เปั&น 6 หน�วย ท,าให�ก้ารท,างานของ Cache ด�าน Concurrent Non-Blocking Data เพื่#�ม่ข�(นอ�ก้ 50% แลีะ เพื่#�ม่ขนาดของ Bus

Queue Entry จาก้ 4 ไปัเปั&น 8 หน�วย ท,าให�ม่�ก้ารท,างานปัระสิานก้ น ระหว�าง Outstanding Memory ก้ บระบบบ สิ ม่าก้ข�(น นอก้จาก้น�( ย งได�เพื่#�ม่ขนาดของ Writeback Buffer จาก้ 1 เปั&น 4 อ�ก้ด�วย ซึ่��งท,าให�ลีดก้าร Block ระหว�างข (นตัอน Cache Replacement ลีง ลีะย งท,าให�เวลีาในก้าร Deallocation ในก้าร Fill Buffer เร0วข�(นอ�ก้ด�วย

แนวโน�มในศึติวรรษหน�า

[ Post : 12 November 1999 ] แนวโน�ม่ในอนาคตัอ นใก้ลี�น�( ท (งค3� ตั�างก้0เตัร�ยม่ตั วท��จะฟาดฟนก้ นอ�ก้คร (ง ด�วย CPU ระด บ 64 Bit โดยในขณะน�(ทาง Intel

ก้0ได�ปัระก้าศัตั ว CPU ระด บ 64 Bit ออก้ม่าแลี�ว โดยให�ชื่��อว�า Itanium ( หร�อชื่��อเด#ม่ค�อ Merced ) โดยได�เปัลี��ยนแปัลีงโครงสิร�างทางสิถาปัตัยก้รรม่ภายในใหม่�เก้�อบท (งหม่ด .. ในขณะท��ทาง AMD ก้0ได�เปั@ดตั ว Sledgehammer ( หร�อร3 �จ ก้ก้ นในนาม่ K8 ) ท��เปั&นสิถาปัตัยก้รรม่แบบ 64 Bit เชื่�นก้ น ... แตั�ย งคงย�ดหลี ก้สิถาปัตัยก้รรม่ x86 เด#ม่

ก้�อนท��จะเข�าสิ3� CPU ระด บ 64 Bit น�( ทาง Intel ก้0จะท#(งทวน CPU ระด บ 32 Bit ( IA32 ) ตั วร� �นสิ�ดท�าย ท��ม่�ชื่��อว�า Willamette โดยให�ฉายาก้ นภายในว�า "Athlon Killer" หร�อ "เพื่ชื่รฆาตั Athlon" ซึ่��งก้�อนหน�าน�( ตัาม่ Roadmap

ของ Intel เจ�า Willamette น�( ควรจะตั�องเปั@ดตั วในราวไตัรม่าสิท�� 3 ของปั4 2000 แตั�ไปัๆ ม่าๆ ทาง Intel ก้0จ,าตั�องเลี��อนก้,าหนดก้าร ให�เข�าม่าอ�ก้ จนม่�ข�าวลี�อก้ นว�า ปัลีายๆ ปั4น�( คงได�ม่�ก้ารเปั@ดตั ว Willamette แน�ๆ ... ด3เหม่�อนว�าทาง Intel เองก้0ลีนลีานอย3�ไม่�น�อยเหม่�อนก้ นนะคร บ สิ,าหร บก้ารเปั@ดตั ว Athlon ของ AMD

ม่าด3ทางด�าน CPU ระด บ 64 Bit ( IA64 ) ของ Intel ก้ นบ�าง ... ย ก้ษ.ใหญ� ผ3�ครองตัลีาดม่านาน ได�วางแผนไว�แลี�ว ว�าจะออก้ CPU Itanium ในราวๆ ก้ลีางปั4 2000 โดยจะท,าก้าร เปัลี��ยนแปัลีงสิถาปัตัยก้รรม่ภายในของ CPU น�( ใหม่�หม่ด จนแทบไม่�เหลี�อคราบของ x86 อ�ก้เลีย ... โดยเฉพื่าะในสิ�วนของชื่�ดค,าสิ �งตั�างๆ ท��ม่�ก้ารเปัลี��ยนแปัลีงไปัใชื่� ชื่�ดค,าสิ �ง EPIC ซึ่��งทาง Intel ได�ให�ความ่เห0นเก้��ยวก้ บชื่�ดค,าสิ �ง EPIC น�(ว�า เปั&นชื่�ดค,าสิ �งท��ออก้แบบม่าเพื่��อ ผ3�ออก้แบบ ระบบ hardware โดยจะชื่�วยท,าให�เข�าถ�ง hardware ได�ง�าย แลีะ ม่�สิม่รรถภาพื่เหน�อก้ว�า สิถาปัตัยก้รรม่เด#ม่ x86 อย3�ม่าก้ ... รวม่ถ�งปัระสิ#ทธิ์#

55

ภาพื่ท��ได�น (น ก้0จะม่าก้ก้ว�าเด#ม่อ�ก้ด�วย ... โดยทาง Intel ก้0ได�ยก้ตั วอย�างเพื่#�ม่เตั#ม่ว�า ชื่�ดค,าสิ �ง EPIC น�(จะสิาม่ารถท,างานได�ท�ลีะ 6 ค,าสิ �ง ในชื่�วง สิ ญญาณนาฬิ#ก้ารอบเด�ยว ซึ่��งม่าก้ก้ว�า ความ่เร0วของ Pentium III 32 Bit ในปัจจ�บ น ท��ท,างานได�เพื่�ยงแค� 1.5 ถ�ง 2 ค,าสิ �ง ในชื่�วงเวลีาเท�าก้ น

ในด�านของสิถาปัตัยก้รรม่บ�าง ... Itanium น�(จะเปั&น CPU ท��ใชื่�สิถาปัตัยก้รรม่ IA-64 ซึ่��งเปั&นสิถาปัตัยก้รรม่แบบ 64 Bit

ท��สิน บสิน�นท (ง MMX แลีะ SSE อย�างเตั0ม่ท�� รวม่ไปัถ�งย งสิน บสิน�น ก้ารท,างานแบบ 32 Bit ของ IA-32 อ�ก้ด�วย โดยเจ�า Itanium น�( นอก้จาก้จะม่� Cache ระด บ 2 บนเวเฟอร.เด�ยวก้ นก้ บ CPU แลี�ว ย งจะม่� Off-Chip Cache ระด บ 3 ท��รองร บได�ม่าก้ถ�ง 4 M อ�ก้ด�วย ( IMHO, Off-Chip Cache น�( น�าจะเปั&นเหม่�อนก้ บ Cache ระด บ 2 ท��ม่�อย3�ใน Pentium II หร�อ Pentium III ร� �น ปัจจ�บ น ค�ออย3�ใน Package เด�ยวก้ นก้ บ CPU แตั�ไม่�ได�อย3�ใน Chip CPU )

ก้0ตั�องยอม่ร บว�า Intel ใจเด0ดม่าก้ ... เพื่ราะเม่��อเปัลี��ยนสิถาปัตัยก้รรม่ใหม่� Software ท��ใชื่� ก้0ตั�องเข�ยนใหม่� เพื่��อให�รองร บก้ บสิถาปัตัยก้รรม่ใหม่�น�( ไม่�ว�าจะเปั&น OS เชื่�น ตั�องท,า 64 Bit Linux หร�อ 64 Bit Windows เพื่��อใชื่�สิ,าหร บ Itanium (

EPIC ) ... หร�อแม่�แตั� Application ตั�างๆ ก้0จ,าเปั&นตั�อง เข�ยนใหม่� ให�สิาม่ารถใชื่�งานได�บน Itanium น�(

จร#งๆ เหตั�ก้ารณ.ท,านองน�( Intel เองก้0เคยท,าม่าแลี�ว เม่��อคราวท��เปัลี��ยนสิถาปัตัยก้รรม่จาก้ 486 ไปัสิ3� Pentium ... ซึ่��งในตัอนน (น Intel ย งคงใชื่�พื่�(นฐานสิถาปัตัยก้รรม่จาก้ทาง x86 อย3�ไม่�ใชื่�น�อยๆ ก้0เลียไม่�ม่�ปัญหาหน ก้เท�าก้ บคราวน�( ...

ในด�านตัลีาดระด บก้ลีาง แลีะระด บลี�าง Intel ก้0ย งคงใชื่� Celeron เปั&นตั วบ�ก้ตัลีาดด�านน�(เชื่�นเด#ม่ แลีะคาดว�า จะม่�ก้ารใสิ� Technology SSE เข�า ใน Celeron อ�ก้ท (งย งม่�ข�าวลี�อตั�างๆ เก้��ยวก้ บ Celeron III อ�ก้ด�วย

ทางด�าน AMD Sledgehammer น (น ก้0ม่�แนวทางก้ารพื่ ฒนาท��แตัก้ตั�างไปัอย�าง Intel Itanium อย�างสิ#(นเชื่#ง เพื่ราะ AMD น (น ย งคงใชื่�โครงสิร�างหลี ก้ จาก้ x86 เด#ม่ เพื่�ยงแตั�ได�ท,าก้ารแก้�ไข ปัร บปัร�งในบางสิ�วน แลี�วเร�ยก้สิถาปัตัยก้รรม่ใหม่�น�(ว�า x86-64

เก้��ยวก้ บเร��องน�( ทาง AMD ได�ให�ความ่เห0นว�า ในบางเวลีา หร�อ ในก้ารใชื่�งานบางอย�างน (น ก้0ไม่�จ,าเปั&นท��จะตั�องใชื่�ก้ารปัระม่วลีผลีแบบ 64 Bit เสิม่อไปั เชื่�นงานด�าน Word Processing หร�อ ก้ารปัร บแตั�ง/แก้�ไข ภาพื่ เปั&นตั�น ด งน (น ทาง AMD จ�งย งคงให�ความ่สิ,าค ญก้ บสิถาปัตัยก้รรม่เด#ม่ค�อ x86 อย3� แลีะย งให�ความ่เห0นเพื่#�ม่เตั#ม่ว�า ทาง Intel Itanium น (น ก้0ย งคงตั�องใชื่�ก้ารจ,าลีอง Mode ก้ารปัระม่วลีผลีแบบ 32 Bit อย3�ด� เพื่��อให�ใชื่�ได�ก้ บ Application ท��ไม่�ได�ออก้แบบม่าสิ,าหร บ 64

Bit ... โดยทาง AMD ก้0ได�ก้ลี�าวอ�ก้ว�า ผ3�พื่ ฒนา Application น (น ก้0คงไม่�อยาก้เสิ�ยเวลีาแก้�ไขโปัรแก้รม่ให�ใชื่�งานแบบ 64

Bit น ก้หลีะ เพื่ราะผลีตั�างของปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ท��ได�เพื่#�ม่ข�(น ก้0ไม่�ได�ม่าก้ม่ายน ก้ ไม่�ค��ม่ก้ บก้ารเสิ�ยเวลีา

สิ#�งหน��ง ท��น�าสินใจ ก้0ค�อ ปัระสิ#ทธิ์#ภาพื่ใน Mode จ,าลีองก้ารปัระม่วลีผลีแบบ 32 Bit ของ Itanium น�( จะเปั&นอย�างไร? ...

ด�ก้ว�า หร�อว�า แย�ก้ว�า ก้ารปัระม่วลี ผลีแบบ 32 Bit ของ Pentium III ร� �นปัจจ�บ น ... แลีะเม่��อเท�ยบก้ บร� �น Coppermine

ลี�ะ? จะเปั&นอย�างไร ... ค,าถาม่น�( ทาง Intel ได�ให�ความ่เห0นว�า จ�ดม่��งหม่าย หร�อ ตัลีาดของ CPU ท (ง 2 ร� �นน�( ตั�างก้ น .. ก้ารออก้แบบอะไรๆ ก้0ตั�างก้ น ด งน (น จะให�เอาม่าเปัร�ยบเท�ยบก้ น ก้0คงเปั&นไปัไม่�ได� ...

ในตัลีาดระด บก้ลีาง แลีะระด บลี�าง ... ทาง AMD ก้0จะย งคงใชื่� K6-2 แลีะ K6-III เปั&นค3�ห วหอก้ ในก้ารถลี�ม่ตัลีาดระด บน�( โดยจะม่� K6-2+ ซึ่��งเปั&น CPU K6-2 เด#ม่ แตั�ม่�ก้ารเปัลี��ยนแปัลีงสิถาปัตัยก้รรม่ภายในบ�างอ�ก้เลี0ก้น�อย แลีะม่�ข�าวออก้ม่าบ�าง ว�า AMD จะย�ตั#สิายก้ารผลี#ตั K6-III แลี�วห วม่า ใชื่�ห วหอก้ตั วเด�ยว ค�อ K6-2+ แทน เพื่ราะ K6-2+ น (นก้0จะม่� On-

Die Cache เชื่�นเด�ยวก้ บ K6-III แลี�ว แถม่ย งใชื่�เทคโนโลีย�ก้ารผลี#ตัขนาด 0.18 ไม่ครอน อ�ก้ด�วย ซึ่��งก้0คาดว�า จะเร#�ม่เข�าบ�ก้ตัลีาดในราวๆ ตั�นปั4 2000

56

ศึ�กน�%ไม�จับิส�%นง�ายุๆ

[ First Post : 07 August 1999 ] [ Update 12 November 1999 ]

ด�านการติลาด

ท�ก้ว นน�( ก้ารแข�งข นด�านตัลีาด CPU ของ AMD แลีะ Intel ร�นแรงม่าก้ ท (งแข�งก้ นด�วย เทคโนโลีย� แลีะ ลี3ก้เลี�นทางก้ารตัลีาดม่าก้ม่าย

แตั�ด�วยเทคโนโลีย�ใหม่�ๆ น (น ตั�องอาศั ยเวลีาในก้ารพื่ ฒนาอย3�ไม่�ใชื่�น�อยๆ ด งน (น ก้ลีไก้ ก้ารแข�งข น ท��เก้#ดข�(นในปัจจ�บ น ก้0ค�อ ก้ลีไก้ ในเร��องของราคา ซึ่��งม่�ก้ารลีดราคา ห,(าห �นก้ นอย�างร�นแรงเลียท�เด�ยว

จาก้ก้ารท�� Intel ได�ปัระก้าศัห �นราคา CPU ของตัน ท (ง Pentium II/III แลีะ Celeron ลีงอย�างหน ก้ แลีะปัระก้าศัห �นราคาลีงถ��ม่าก้ๆ ท,าให� AMD เอง ก้0ตั�องห �นราคาของตันลีงด�วย เพื่ราะ ในเม่��อ ค�ณภาพื่ ไม่�ท#(งก้ นม่าก้ แตั�หาก้ราคาพื่อๆ ก้ น ก้0จะท,าให�ผ3�ซึ่�(อ ตั ดสิ#นใจลี,าบาก้ หร�อ หาก้ว�า ค�ณภาพื่ด�อยก้ว�า เลี0ก้น�อย แตั�ราคาพื่อๆก้ น ผ3�ซึ่�(อ ก้0ไม่�ลี งเลีเลีย ท��จะซึ่�(อของท��ม่�ค�ณภาพื่สิ3งก้ว�า จร#งไหม่คร บ?

ด งน (น เม่��อ Intel ปัระก้าศัห �นราคาลีง ทาง AMD ก้0จ,าเปั&นตั�องห �นราคาลีงด�วย ไม่�ว�าจะเตั0ม่ใจ หร�อ ไม่�เตั0ม่ใจก้0ตัาม่ท� ผลีท��ตัาม่ม่าน (นก้0ค�อ ผลีก้,าไรลีดลีง

จาก้รายงานทางก้ารตัลีาดของ AMD ในไตัรม่าสิท�� 2 ของปั4 1999 น�( สิ#(นสิ�ดเม่��อว นท�� 30 ม่#ถ�นายน ผลีปัราก้ฏิว�า AMD ม่�ยอดขาดท�นสิ�ทธิ์#ถ�ง 163 ลี�าน USD จาก้ยอดขายท (งหม่ด 595 ลี�าน USD ซึ่��งจ ดว�าเปั&นม่3ลีค�าไม่�ใชื่�น�อยๆ เลียท�เด�ยว ย#�งเม่��อเท�ยบก้ บเม่��อไตัรม่าสิแรก้ ท��ม่�ยอดขาดท�นเพื่�ยงแค� 65 ลี�าน USD เท�าน (น

W.J. Sanders ซึ่��งเปั&นปัระธิ์าน แลีะ CEO ของ AMD ได�ชื่�(แจงให�เห0นว�า เม่��อปั4ท��ผ�านม่า ( 1998 ) AMD สิาม่ารถ ท,าก้,าไรจาก้ CPU ของตันได�ถ�งตั วลีะ 100 USD เลียท�เด�ยว แตั�แลี�วเม่��อม่�สิงคราม่ก้ารห,(าห �นราคาก้ นหน ก้ข�อข�(น ก้0ท,าให�ก้,าไรจาก้ CPU ของตันเหลี�อเพื่�ยงตั วลีะ 78 USD แลีะ ท�ายสิ�ดก้0หลี�นม่าเหลี�อเพื่�ยง 6 USD เท�าน (น

ด งน (นหาก้ม่�สิงคราม่ห,(าห �นราคาก้ นอย�างหน ก้ตั�อไปั ก้0คงเปั&นปัญหาก้ บทาง AMD แน�นอน ...

แลี�ว ปัญหาน�(ไม่�เก้#ดก้ บ Intel หร�อ? เก้#ดคร บ เก้#ดแน�นอน ... แตั�ไม่�ม่�ผลีก้ระทบท��หน ก้เท�าก้ บ AMD เพื่ราะ Intel น (นเปั&นบร#ษ ท ท��ใหญ�ก้ว�า แลีะ ม่�โรงงานผลี#ตัท��ใหญ� แลีะ ม่าก้ก้ว�า ด งน (นตั�นท�นในก้ารผลี#ตั แลีะ ก้ารบรรจ� Package ก้0น�อยก้ว�า ถ�งแม่�ว�า จะได�ก้,าไรน�อยลีง จาก้สิงคราม่ก้ารห �นราคา แตั�ก้0ไม่�ท,าให� Intel สิ3ญก้,าไรไปัเสิ�ยท�เด�ยว เพื่ราะ อย�างไรซึ่ะ Intel ก้0ย งคงได�ก้,าไร ในสิ�วนของ CPU สิ,าหร บ High-End Computer หร�อ Server ในตัระก้3ลี Xeon ม่าก้ก้ว�า เพื่ราะถ�งแม่�จะค3�แข�งอย�าง SUN แตั�ก้0ไม่�ได�ก้�อสิงคราม่ก้ารห �นราคา เพื่��อแย�งตัลีาดก้ นร�นแรง เหม่�อนก้ บ Low-End Computer ท,าให�ทาง Intel ย งม่�ก้,าไร แลีะ ได�ผลีบวก้ตัรงจ�ดน�(อย3�

ด�านเที่คโนโลยุ�

ในด�านเทคโนโลีย� ถ�งแม่�ว�า จะม่�ก้ารแข�งข นก้ นชื่�าก้ว�าด�านก้ารตัลีาด แตั�ก้0ได�ม่�ก้ารบอก้ถ�งแผนงานตั�างๆ รวม่ถ�ง แผนก้ารออก้แบบ CPU เพื่��อม่าข�ม่ขว ญก้ นอย3�เปั&นระยะๆ ม่�ก้ารใชื่�เทคโนโลีย�ใหม่�ๆ เข�าม่า เพื่��อใชื่�เปั&นจ�ดขาย แลีะ เปั&นจ�ดเด�นของ CPU ของตัน

ท�ก้ว นน�( AMD ก้0ได�แก้�ค,าครหา ว�าเปั&นผ3�ตัาม่หลี ง Intel ในด�านเทคโนโลีย� ได�แลี�ว เพื่ราะสิาม่ารถสิร�าง CPU ของตัน ให�ก้�าว

57

ลี,(าน,า Intel ไปับ�างแลี�ว แม่�ว�าจะตั#ดปัญหาด�านอ��นๆ ไม่�ใชื่�น�อยๆ ก้0ตัาม่ท� แตั�ถ�าม่องเฉพื่าะด�าน CPU แลี�ว ก้0น บว�า AMD

ท,าได�สิ,าเร0จ โดยเฉพื่าะด�านก้ารปัระม่วลีผลีเชื่#งทศัน#ยม่ท��สิาม่ารถพื่ ฒนา แลีะ ปัร บปัร�งให�ด�ข�(นม่า ท ดเท�ยม่ หร�ออาจจะเหน�อก้ว�า Intel ในบางด�านแลี�ว นอก้จาก้น (น ย งม่�แผนงานสิ,าหร บ CPU ร� �นใหม่�ๆ เทคโนโลีย�ใหม่�ๆ แลีะ ระด บความ่เร0วสิ3งๆ ออก้ม่าเก้ท บทาง Intel อย3�เปั&นระยะๆ

สิ�วนทางด�าน Intel เอง ก้0ไม่�ได�น�อยหน�า โดยก้ารชื่#งเปั@ดตั ว CPU ท��ใชื่�เทคโนโลีย�ก้ารผลี#ตั 0.18 ไม่ครอนก้�อนทาง AMD

แลีะย งม่� เทคโนโลีย�ใหม่�ๆ ออก้ม่าอย3�เสิม่อ ผลี ดก้ นร�ก้ ผลี ดก้ นร บ ... ผลี ดก้ นเก้ท บอย3�เปั&นระยะๆ ...

ด�านเทคโนโลีย�น�( คงหาผ3�ชื่นะก้ นลี,าบาก้ เพื่ราะผลี ดก้ นแพื่� ผลี ดก้ นชื่นะอย3�เปั&นชื่�วงๆ ผ3�แพื่� ผ3�ชื่นะ ก้0เปั&นแค�ชื่�วงเวลีาหน��งๆ เท�าน (น

บิที่สร�ป และ ความเห+นส�วนติ�ว

ด3เหม่�อนว�า ตั�างฝัGาย ตั�างก้0ง ดเอาอาว�ธิ์ใหม่�ๆ เข�าม่าห,(าห �นก้ นอย3�เปั&นระยะๆ นะคร บ ด3แลี�วไม่�น�าจะจบสิ#(นก้ นง�ายๆ ทาง Intel

เองน (น ก้0คงจะลี,าบาก้หน�อย เพื่ราะว�าตั�องร บม่�อหลีายทาง ท (ง ด�านตัลีาด Desktop PC ท��ตั�องร บม่�อก้ บท (ง AMD แลีะ Cyrix ( VIA ) ตัลีาด Chipset แข�งก้ บทาง ( VIA แลีะ ALI ) แลีะรวม่ไปัถ�งตัลีาดเคร��อง Server ท��ม่�ค3�แข�งอ�ก้หลีายเจ�า ท (ง SUN แลีะ Compaq ( Alpha ) แตั�ในขณะท��ทาง AMD น (น แม่�จะม่� Chipset ของตันเองออก้ม่าบ�างแลี�ว แลีะ พื่ยายาม่จะผลี ก้ด น CPU ตั วใหม่�ๆ ของตันให�เข�าสิ3�ตัลีาด Server ด�วย แตั�ก้0ย งไม่�เน�นหน ก้ไปัทางน (นสิ ก้เท�าไร

โดยความ่เห0นสิ�วนตั ว ณ เวลีาน�( ความ่เร0วของ CPU ด3เหม่�อนจะไม่�ค�อยม่�ผลีก้ บความ่ร3 �สิ�ก้ในก้ารท,างานแลี�ว แม่�ว�าจะเพื่#�ม่ความ่เร0วก้ นให�ถ�งระด บ 1 GHz ก้0ไม่�ให�ความ่ร3 �สิ�ก้ว�าเร0วข�(นจาก้ 300 MHz สิ ก้เท�าไร เพื่ราะเทคโนโลีย�ด�านอ��นๆ ย งคงเปั&นตั วหน�วงให�ระบบอย3� อย�างน�อยๆ ก้0 Harddisk ลีะคร บ ท��ย งคงเปั&นตั วหน�วงความ่เร0วของระบบม่าชื่�านานแลี�ว ด งน (น ถ�าทาง AMD จะห นม่าสินใจด�านก้ารตัลีาดบ�าง หาพื่ นธิ์ม่#ตัรทางก้ารค�าเพื่#�ม่เตั#ม่บ�าง ก้0จะด�ก้ว�าน�(ไม่�น�อย ... เพื่ราะท�ก้ๆว นน�( แม่�เทคโนโลีย�จะท ดเท�ยม่ หร�ออาจจะน,าหน�าทาง Intel ไปับ�างแลี�ว แตั�ด�านก้ารตัลีาดย งคงตัาม่หลี ง Intel อย3�หลีายก้�าวเลีย ...

จะอย�างไรก้0ด� แม่�ว�าเทคโนโลีย�ของท�ก้ว นน�( จะเปั&นไปัอย�างรวดเร0ว ม่�ก้ารค#ดค�นสิถาปัตัยก้รรม่ใหม่�ๆ อย3�เสิม่อ แลีะ ม่�ก้ารแข�งข นก้ นทางตัลีาด อย�างม่าก้ ท (งเร��องราคา แลีะ เร��องก้ารโฆษณาชื่วนเชื่��อตั�างๆ นาๆ เพื่��อให�ห นม่าใชื่� CPU ร� �นใหม่�ๆ อย3�เสิม่อ แตั�ก้0ไม่�จ,าเปั&นเสิม่อไปั ท��เราจะตั�อง ตัาม่ซึ่�(อ เพื่��อไลี�ตัาม่ให�ท นเทคโนโลีย�อย3�เสิม่อไปั ... ท (ง AMD แลีะ Intel แข�งข นก้ น ผลีด�น (นตัก้อย3�ท��ผ3�บร#โภค เพื่ราะจะได�ซึ่�(อ CPU ค�ณภาพื่ด� ให�เหม่าะสิม่ก้ บงานท��ใชื่� แลีะ ราคาไม่�แพื่ง แตั�ก้0ตั�องข�(นอย3�ก้ บความ่เหม่าะสิม่ในก้ารเลี�อก้ซึ่�(อ / เลี�อก้ใชื่�ด�วย

บทความ่น�( คงจะขอจบลีงท��ตัรงน�( แตั� สิงคราม่ก้ารแข�งข นชื่#งความ่เปั&นเจ�าตัลีาดของ AMD แลีะ Intel ย งไม่�จบ ย งคงม่�อย3�ตั�อไปัเร��อยๆ หาก้ว�าม่�ข�อม่3ลี ท (งด�านก้ารตัลีาด แลีะ ด�านเทคโนโลีย� เข�าม่าเพื่#�ม่อ�ก้ม่าก้ ก้0อาจม่�ภาค 2 ตั�อ ก้0เปั&นได� ...

แตั�อย�างไรซึ่ะ ก้0อยาก้ฝัาก้ข�อค#ดไว�สิ ก้ข�อ ( แม่�จะไม่�เก้��ยวก้ บเร��องน�(สิ ก้เท�าไร ) ก้0ค�อ " เราควรจะร3 �ให�เท�าท นเทคโนโลีย� แตั� ไม่�จ,าเปั&นจะตั�อง ท,าตั วตัาม่ให�ท นเทคโนโลีย�เสิม่อไปั " ขอบค�ณคร บ

58