CPU架构十年

2000年到2010年，Intel与AMD共推出了5种不同的架构，但考虑到AMD的K7架构的发布时间已经非常接近2000年，所以我们也将本不属于这一时间范围内的架构吸纳了进来。作为曾经的经典一代，我想也十分有必要将这一代架构列入我们回顾的列表中。好吧，接下来我们就按照时间的先后顺序开始本次的10年跨越式回顾。首先来看的是这11年间（K7在99年）两家芯片厂商都发布了哪些架构。

Intel与AMD产品架构更新时间图（图片截取自CPU-World）

上图是笔者在查阅资料时，从国外的CPU-World网站中截取的一段处理器架构更替时间表。笔者本打算自己做一个类似的表格，怎奈手懒便截取了外站的现成图。在此感谢CPU-World的编辑为我们提供了详细的信息。从图中可以了解到。从99年之后开始算起，Intel与AMD先后发布了K7，NetBurst，K8，Core，K10，和Nehalem等六个架构。这六个不同的架构便是本文的六位主角。我们首先从诞生最早的K7架构开始谈起。

早期Slot A接口核心K7架构Athlon处理器

1999年6月23日，AMD对外发布了K7架构处理器，并首次启用了Athlon（速龙）这一具有历史性意义的品牌。而K7架构的发布，更是将AMD推上了快速发展的轨道上，成为了Intel最具实力也是唯一的桌面级处理器竞争对手。

早期的K7架构处理器采用的是Slot A接口，虽然与Intel的奔腾II处理器接口类似，但二者并不能兼容，仔细看你会发现，二者的接口方向完全相反。当时基于这一接口的核心有Argon, Pluto/Orion,Thunderbird。其中最后的Thunderbird后来衍生成为Socket A也就是462接口产品，我们所熟知的雷鸟速龙便是采用这一核心。

Slot A接口

早期的K7架构处理器频率仅为500MHz-700MHz，随着工艺的不断进步，默认主频在不断的攀升，并且成为了首个将主频突破1GHz的桌面级处理器。K7架构所经历的制造工艺有0.18微米和0.13微米两个时代，虽然在当前来看那时的制作工艺非常落后，但在当时已经是绝对领先的技术了。

主频突破1GHz后AMD转用了462接口

在K7架构时代，AMD主要针对浮点运算进行了改进，引入了超级流水线浮点运算单元概念，使得每个Athlon CPU内部集成了3个浮点运算单元，每个单元都能够自己选择计算最佳类型的指令，为使用率高的指令提供冗余。由于拥有多个单元，同时执行多条浮点指令成为可能。此外，K7架构还引入了修订过的3DNow!多媒体指令集，即“增强3DNow!”，新添加了DSP指令集和一些Intel SSE指令集中有关扩展MMX的指令。正是基于这些新的改造，才使得AMD处理器首次在浮点性能上超过了Intel的奔腾处理器。AMD也由此开始了巅峰之作。

当时的Athlon（速龙）有两个不同的高速缓存。一级缓存的容量突破了x86的历史纪录——分离的128KB的2路关联缓存，其中64KB用于存储指令，另外64KB用于存储数据。相当于K6架构一级缓存的2倍，奔腾II和奔腾III的4倍。正如Intel奔腾II和以“Katamai”为代号的奔腾III，Athlon也有512KB的二级缓存。不过此二级缓存不是封入CPU内部的，而且在比CPU低的速度下运作。它插在一个64位的总线上，类似于AMD 的K6-III和Intel的奔腾Pro。此64位的总线允许CPU同时访问缓存和内存，因此极大地提高了效率和带宽。改善了在K6-2架构中，由于二级缓存和内存共享前端总线而造成效率低下的问题。

一代超频经典巴顿核心速龙2500+处理器

采用Slot－A接口的K7速龙处理器还是首款将倍频锁死的AMD处理器，其目的是为了防止不法经销商对处理器进行频率更改而打磨销售。这一做法虽然很好的将市场进行了划分。但却令使用者失去了更改倍频提高频率的机会。当然，锁定倍频的出现并不是说AMD处理器就彻底与超频决裂。玩家仍然可以通过调节外频的方法提高处理器的主频，之后推出的巴顿核心速龙2500+处理器便是一款超频能力非常强悍的产品，并且广受超频玩家的喜爱。

可使用铅笔破解成为速龙的毒龙处理器

K7架构不仅面向主流级用户推出了速龙这一品牌，同时有面向于低端用户的毒龙和闪龙两个品牌。其中闪龙这一品牌在2004年被推出，同时取代了毒龙的市场地位。值得一提的是，现在的AMD处理器破解概念，早在K7架构时代就已经流行，虽然并不是现在的双核/三核变四核，但其效果还是相同的。当时的硬件爱好者通过对毒龙处理器L2金桥加以改造，可以使处理器的二级缓存翻倍成为速龙处理器。正是这一发现，让毒龙处理器成为了当时的抢手货。这一现象直到毒龙处理器下市才终止。

462接口历代速龙处理器

2003年9月，AMD推出了首款K8架构64位处理器，这也预示着64位时代的到来,同时这也预示着属于32位处理器K7架构时代的结束。2005年K7架构处理器正式停产，这也正式宣布了32位K7架构时代的终结。

K7架构虽然在功耗的表现上并没有超过同期的Intel奔腾III处理器，但在性能上已经与对手打成了平手。再凭借着价格和“作弊”（毒龙破解成速龙），AMD一举成为了桌面级处理器的领导厂商。

“高主频就是高性能”，现在看来这是一个多么可笑的问题啊。没错，由于工艺制程和架构设计等问题。高主频已经不再是高性能的代名词。但这一看起来人人皆知的错误概念在2000年可是高性能处理器的代名词。主流级别处理器也正是沿着这一思路进行更新的。而“高主频就等于高性能”一直到K8架构的出现，才正式将这一神话终结。我们接下来回顾的这一代架构——NetBurst便是笼罩在“高主频等于高性能”这一“神话”下的产物。

因为AMD K7架构的大获成功给Intel敲响了警钟，一向凭借垄断市场来发展的业界老大也感受到了身边的威胁。为了尽快摆脱AMD K7架构的影响。Intel决定推出一款超高性能的处理器，从而将AMD的成功扼杀。作为提升处理器性能的最有效也是最简单的手段，尽可能的提高主频被Intel列为了下一代处理器的首要位置。于是NetBurst在这种大背景下诞生了。