Процессор AMD K6-2 с технологией 3DNow!

Эта статья была написана в связи с выходом в свет процессора AMD K6-2 с технологией 3DNow!, а также в связи с повышенным интересом со стороны потенциальных пользователей.

Основной целью этой статьи является попытка ответить на два наиболее важных для потребителя вопроса: "Что этот процессор из себя представляет ?", а также "Кому и зачем это нужно ?"

После долгих размышлений я пришел к выводу, что эта статья не должна быть перегружена техническими деталями важными для специалиста, а должна содержать как можно больше сведений понятных и нужных конечному пользователю.

Итак для начала немного истории. Чуть более года назад на рынке процессоров для персональных компьютеров (здесь и далее ПК) произошло грандиозное событие - фирма Intel объявила о том, что будущие процессоры фирмы будут поддерживать технологию MMX (Multi Media eXtension), представляющую из собой набор из 57 новых инструкций, а также появление регистров предназначенных для использования этими инструкциями. Данная технология по предположению Intel должна была сильно повысить производительность компьютеров в случае использования мультимедиа приложений.
Естественно для этого приложения должны использовать эти возможности процессора. Прошло уже достаточно много времени, а программ и игр использующих MMX - кот наплакал.
После этого события на рынке процессоров, которые могли бы повысить скорость работы мультимедиа наступило некоторое затишье. Большинство производителей процессоров решало эту задачу традиционным способом - повышая частоту работы процессора, увеличивая мощность модуля вычислений с нецелыми числами (здесь и далее FPU), созданием конвейеров команд работающих параллельно друг другу (супер скалярная технология) и т.д.
Как известно после затишья надо ждать бурю и она не заставила себя очень долго ждать.

28 мая 1998 года фирма AMD объявила о выходе в свет своего нового процессора - AMD K6-2, в котором применяется новая технология, разработанная собственно AMD и получившая название 3DNow!

В отличие от своего конкурента номер один (Intel) инженеры AMD реализовали собственную технологию иначе, чем это было сделано в случае с MMX. Главным и очень важным отличием является тот факт, что инструкции из набора 3DNow! (их всего 21) в качестве данных (операндов) могут использовать вещественные (т.е. нецелые) числа. MMX инструкции могут работать только с целыми числами. Как известно, трехмерная графика и нецелые числа являются практически синонимами, поэтому ясна важность того, что 3DNow! инструкции могут оперировать вещественными числами. Кроме того, эти инструкции могут выполняться FPU быстрее, чем другие и тем самым достигается высокая скорость работы трехмерных игр, мультимедиа приложений и приложений предназначенных для работы с трехмерной графикой. Следующим отличием является возможность обрабатывать несколько единиц данных (floating point operands) одной инструкцией (SIMD - Single Instruction Multiply Data), причем может выполняться до двух инструкций одновременно, чего не было в MMX и чего еще нет ни в одном из конкурирующих продуктов.

Intel намеревается реализовать подобную технологию только в Katmai - следующем процессоре из семейства Pentium II, который появится аж в 1999-ом году.

Весь этот букет новшеств по мнению AMD должен повысить содержание адреналина в крови у любителей игр (улыбочку, please :), а также у графиков и людей других профессий, заинтересованных в хорошей 3D графике за разумные деньги.
Но, как бы там ни было, нужно понимать, что все эти преимущества можно ощутить на деле только при условии, что приложения будут так или иначе использовать эти инструкции.

Есть три пути их использования :

• при помощи драйверов графических адаптеров
• при использовании интерфейса прикладного программирования (здесь и далее API) оптимизированного под 3DNow!
• непосредственно самим приложением

Наиболее желательными являются только последние два, так как именно они приводят к наилучшим результатам.
Поэтому, в общем-то дело за разработчиками программного обеспечения. На момент написания этой статьи лично мне известна только одна игра, использующая (имеется ввиду напрямую) 3DNow! инструкции. Это популярная игра Quake II, которая в свое время сажала в лужу любой процессор для ПК включая ранние версии Pentium II. Если учесть тот факт, что AMD жестко конкурирует с Intel, то резонно предположить, что еще до выхода в свет K6-2, AMD постаралась приложить все усилия, чтобы этот процессор был "на ура" принят на рынке. Свидетельством тому могут послужить следующие факты:

• Microsoft включила поддержку 3DNow! в DirectX 6.0, выходящем в начале июля этого года (это пример поддержки на уровне API)
• API OpenGL (фирма разработчик - Silicon Graphics) версии 1.2 также позволяет воспользоваться преимуществами 3DNow!
• Фирмы Matrox Graphics, nVIDIA и др. заявили о том, что будут поддерживать 3DNow! при помощи драйверов для своих графических адаптеров

Кроме того, многие разработчики игр и приложений, предназначенных для работы с графикой, уже вовсю работают над тем, чтобы использовать K6-2 на полную катушку. Некоторые игры, использующие 3DNow!, уже сейчас могут достигать производительности почти в два раза превышающую ту, что была, когда они не использовали эти инструкции.

Что касается остальных программ, то результаты в основном тоже не в пример выше, чем у K6 без 3DNow!

В некоторых программах 300-от мегагерцная версия K6-2 догоняет Pentium II 300 MHZ и при этом стоит значительно меньше (результаты тестов можно увидеть на сайте Томаса Пабста, а также на у нас на iXBT).

Отчасти это связано с использованием K6-2 100 мегагерцной шины.

8 июня Pentium II 300 MHZ в Нью-Йорке стоил $410, а K6-2 300 MHZ - $290 . Минимальная цена материнской платы для Pentium II составляла - $139, для K6-2 около $120. Итого, на $139 дешевле, чем Pentium II со своей материнской платой. Таким образом, выбор K6-2 является экономически выгодным, как в случае покупки нового компьютера, так и в случае обновления старого (а если Вам повезло и ваша материнская плата поддерживает K6-2, то затраты будут минимальны - Вы покупаете только процессор и возможно новый вентилятор).

Что же касается общей выгоды такой покупки, то это является спорным вопросом, т.к. не стоит забывать о том, что "купить компьютер, чтоб надолго хватило" сейчас практически невозможно - всегда может найтись программа, скорость выполнения которой может Вас не устраивать. Кроме того, в связи со скорым выходом K6-3 (вторая половина 1998 года), а за ним и K7, переход на Pentium II равно как и на K6-2 может оказаться нецелесообразным, т.к. K6-3 уже потребует абсолютно новых технологий для изготовления материнских плат под него. Еще одним препятствием для завоевания рынка процессорами AMD является отношение к ним людей, не являющихся специалистами в данной области. Немаловажную роль тут играет реклама, а также тот факт, что "в народе" знают о том, что Intel является "родителем" процессоров для ПК. Именно поэтому все прорывы в технологии относят на счет Intel, несмотря на то, что фирмы-конкуренты (и в их числе AMD) являются основной причиной быстрых изменений на рынке процессоров. Не будь у Intel серьезного конкурента в лице AMD, постоянно наступающей Intel на пятки, Andy Groove вряд ли стал бы подгонять своих инженеров - зачем постоянно менять линии производства и торопиться с выпуском более быстрых процессоров (а также тратить огромные средства на их разработку), если у людей и так нет выбора, что покупать?
Intel бы спокойненько продавала свои процессоры по "космическим" ценам, абсолютно не беспокоясь о своем положении на рынке.

В сегодняшней же ситуации для Intel не все так радужно, и это является причиной тому, что Intel подгоняет своих инженеров, чтобы не потерять еще какой-нибудь сектор рынка. Совсем недавно было объявлено о том, что Xeon (следующий процессор из семейства Pentium II) выйдет уже в конце июня.

Еще одной причиной, по которой Intel находится в шатком положении является тот факт, что большинство пользователей по всему миру не хотят менять свои компьютеры на более мощные по причине дороговизны процессоров и материнских плат, а также потому, что не ощущают необходимости этого (по результатам опроса опубликованного в одном из последних номеров Computer Shopper около 53% американцев пользуется компьютерами на базе 486-го или более старого процессора). Если учесть, что Intel уже забросила архитектуру Socket 7 в дальний угол, являющуюся на данный момент наиболее распространенной, то в случае, если вышеупомянутые 53% пользователей все-таки решат обновить свои компьютеры, то выбор скорее всего упадет на AMD или даже на Cyrix.

Политика AMD также является привлекательной для требовательных клиентов: процессор K7 будет работать на высокопроизводительной шине EV-6, разработанной фирмой Digital для своих Alpha процессоров. Еще большим преимуществом будет использование особого слота, единого для K-7 и будущих Alpha - процессоров фирмы Digital. О мощности последних можно сказать только одно - Pentium II даже по максимальной частоте работы отстает, не говоря уже о реальной производительности (о Digital Alpha можно прочитать у нас на сайте здесь).

В заключение хочу сказать, что конечный выбор за Вами, читатель, но не стоит забывать железное правило свободного рынка: "Конкурентная борьба всегда выгодна конечному пользователю". Поэтому, я думаю все согласятся, что существование AMD выгодно всем, но существование последней зависит и от нас с Вами, т.е. от объема продаж продукции.

Если эти процессоры приобретут популярность - разработчики программного обеспечения будут вынуждены с этим считаться и тогда все обладатели K6-2 получат от него больше, чем рассчитывали в начале.

Кроме того хотелось бы заметить, что семеро моих друзей в свое время выбрали AMD K6 (по моей рекомендации). Недовольных нет.

P.S. В будущем я возможно напишу статейку о 3DNow!, когда прояснится на деле, насколько выгодно использование этих инструкций в тех или иных программах.