AMD K6-2

Ao desenvolver o projeto do K6, os projetistas da AMD estavam convencidos de que o mais importante num processador era o seu desempenho em números inteiros. Em parte eles estavam certos, se você já teve um 486 ou um Pentium I, quantos jogos 3D você chegou a jogar nele? Poucos não é mesmo? Quantas projetos você fez no Cad ou quantas imagens 3D você renderizou no 3D Max?

Mas, houve um pequeno erro de cálculo neste raciocínio: as aplicações 3D não eram populares na época não por falta de interesse, mas por falta de potência dos processadores para roda-los decentemente. Quando perceberam isso, o K6 já estava sendo produzido.

O coprocessador aritmético do K6 é um projeto bastante simples e elegante. Apenas uma unidade de execução faz todo o trabalho. Isto permitiu eliminar todos os componentes de controle que equipam o coprocessador aritmético de processadores como o Pentium III e o Athlon que possuem respectivamente 2 e 3 unidades de execução no coprocessador aritmético.

Com apenas uma unidade de execução também é possível ter uma latência mais baixa, ou seja, conseguir intervalos mais curtos entre cada instrução processada. Apesar de tudo, isso não foi o suficiente para dar condições para o K6 competir em pé de igualdade com o Pentium II em ponto flutuante.

Desenvolver um projeto de coprocessador aritmético demora anos. Por isso, a AMD novamente optou por uma solução elegante para tentar corrigir este problema no K6-2, seguiu o exemplo da Intel e incorporou novas instruções ao seu processador, o conjunto 3D-Now!, formado por 27 novas instruções que tem o objetivo de agilizar o processamento de imagens tridimensionais, funcionando em conjunto com uma placa aceleradora 3D. Como acontece com as instruções MMX, é necessário que o software usado faça uso do 3D-Now!, caso contrário não existe ganho algum.

Além das novas instruções, os novos K6-2 trouxeram mais uma novidade (pelo menos para a época) que foi o uso de bus de 100 MHz. Lembre-se que o K6-2 ainda utiliza cache L2 na placa mãe. Como o cache opera na mesma frequência que o restante da placa, utilizar placas de 100 MHz trouxe uma grande vantagem para o K6-2, o cache L2 ficou 50% mais rápido, sem falar na memória RAM, que teve seu desempenho aumentado na mesma proporção.

Apesar disso, a AMD continuou produzindo seus processadores K6-2 com o multiplicador destravado. Isso permite instalar processadores K6-2 em placas antigas, que trabalham a apenas 66 MHz, desde claro, que a placa suporte a tensão de 2.2v (ou 2.4v nas versões mais recentes) utilizada pelo processador.

Um K6-2 de 300 MHz pode ser utilizado tanto numa placa mãe configurada para operar a 100 MHz com multiplicador de 3x, quanto numa outra, configurada para operar a 66 MHz com multiplicador de 4.5x. Naturalmente, o desempenho será melhor na placa de 100 MHz, pela diferença na frequência da memória e do cache L2.

Também foi mantida a compatibilidade com as instruções MMX, com a possibilidade de executar até 2 instruções MMX por ciclo de clock. Todos os K6-2 são fabricados usando-se uma técnica de produção de 0.25 mícron. É por isso que o K6-2 chegou a apenas 550 MHz, antes de dar lugar ao Athlon e ao Duron, que trouxeram a resposta para a maior parte dos seus problemas.

3D-Now! x MMX: Por incrível que possa parecer, ao contrário do MMX, o 3D-Now! da AMD conseguiu obter um grande apoio por parte dos desenvolvedores de jogos, conseguindo que a maioria dos jogos atuais sejam otimizados para as novas instruções. Aplicativos 3D otimizados para o 3D-Now! rodam de 10 a 20% mais rápido em processadores K6-2, resultando em um desempenho próximo ao alcançado pelo Pentium II.

Existem também casos de drivers de vídeo otimizados para o 3D-Now!, como os drivers Detonator para placas nVidia (TnT, TnT 2, GeForce, etc.) que garantem um ganho de desempenho considerável mesmo em jogos sem otimização.

A diferença básica entre o MMX e o 3D-Now!, é que enquanto o MMX permite apenas melhorar sutilmente o desempenho do processador no cálculo de números inteiros, onde tanto o Pentium, quanto o K6 e o 6x86 da Cyrix são fortes, o 3D-Now! é capaz de melhorar o desempenho do K6-2 onde ele mais precisa, no cálculo de números de ponto flutuante. Basicamente, temos uma extensão do coprocessador aritmético, que permite a ele desempenhar suas funções de maneira mais rápida, através de instruções mais eficientes.

O 3D-Now continua presente no Athlon e no Duron, os processadores AMD atuais. Apesar de ambos possuírem um coprocessador muito poderoso, capaz de executar 3 instruções por ciclo, o 3D-Now! continua prestando bons serviços.

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