AMD Athlon Thunderbird

Le notevoli qualità prestazionali della cpu AMD Athlon, presentata nel mese di Giugno 1999 e disponibile sul mercato a partire dalla metà del mese di Agosto 1999, sono note ormai a tutti: il processore Athlon, prima cpu x86 di settima generazione, vanta a parità di frequenza di clock prestazioni allineate, in molti ambiti applicativi anche ben superiori, rispetto alla cpu Intel Pentium III, nelle due versioni Katmai (con cache L2 di 512 Kbytes operante alla metà della frequenza di clock) e Coppermine (con cache L2 di 256 Kbytes operante alla frequenza di clock e integrata all'interno del Core del processore). L'architettura del processore Athlon, unitamente all'impiego del bus EV6 (ripreso direttamente dalle cpu Alpha) ha permesso di ottenere prestazioni superiori alle equivalenti cpu Intel soprattutto in quegli ambiti applicativi nei quali, storicamente, le cpu AMD non hanno mai brillato: i giochi 3D e i software professonali, ricchi di calcoli in virgola mobile.

Alla fine del mese di Ottobre 1999 Intel ha presentato le cpu Pentium III Coppermine, variante delle cpu Pentium III dotate di cache L2 in quantitativo di 256 Kbytes e integrata all'interno del Core del processore; questo ha permesso di ottenere un aumento delle prestazioni, soprattutto con calcoli interi (applicazioni business e in buona parte giochi 3D), e di raggiungere la cpu AMD Athlon a parità di frequenza di clock. Addirittura, con le versioni a più elevata frequenza di clock si è verificato un caso molto strano: mentre le prestazioni dell'Intel Pentium III Coppermine crescono proporzionalmente all'aumentare della frequenza di clock, in quanto la velocità della cache L2 è legata direttamente a quella di clock, con le cpu AMD Athlon l'impossibilità di trovare chip cache L2 particolarmente veloci ha obbligato ad introdurre versioni del processore con Core operante a frequenza via via più elevata ma cache L2 costretta, per mezzo di divisori, a operare ad una frequenza più ridotta. In termini pratici, la relazione tra frequenza di clock della cpu e frequenza di lavoro della cache L2 è illustrata nella seguente tabella:

Originariamente la cpu AMD Athlon utilizzava un divisore per la frequenza di lavoro della cache L2 pari a 1/2, cioè la cahe operava alla metà della frequenza di clock della cpu. A partire dalla versione a 750 Mhz di clock è stato utilizzato un divisore 2/5, mentre con le versioni a 900, 950 e 1000 Mhz si è scelto di utilizzare un divisore della frequenza di lavoro della cache L2 pari a 1/3. Questa struttura ha di fatto limitato la crescita proporzionale delle prestazioni dei processori Athlon al crescere della frequenza di clock, facendo di fatto si che i processori Intel Pentium III Coppermine ottenessero prestazioni superiori per via della cache L2 integrata e operante sempre alla frequenza di clock della cpu, soprattutto nelle versioni a clock più elevato.

L'introduzione della versione Thunderbird della cpu AMD Athlon, recensita in queste pagine, ha di fatto permesso di superare il vero limite dell'architettura della cpu AMD Athlon: la cache L2 è integrata all'interno del core del processore, operante alla frequenza di clock e in quantitativo pari a 256 Kbytes.