Présentation de la série des CPU AMD K6 et du 3D Now (07/1998)

 Le K6  » classique  » :

Pour commencer la version « classique » du K6. Premier processeur de chez AMD réellement intéressant pour concurrencer le Pentium de chez Intel. Ce processeur est sorti en trois versions : 166, 200 et 233 Mhz, tous trois gravés à l’origine en 0,35 Microns, ils avaient tendance à énormément chauffer, ce qui était un de leurs principaux défauts.

En résumé, ce processeur avait comme principal avantage son prix, sa quantité de cache intégré (64 ko) et son comportement en calcul entier.

En contre partie, sa FPU (calcul en flottant) faisait pale figure face à la concurrence du Pentium II de chez Intel sorti à la même époque.

En effet le principal problème avec le K6 est qu’il soit arrivé trop tard, c’était un très bon concurrent du Pentium, mais il était un peu à la traîne face au Pentium II (même s’il coûtait bien moins cher).

Plus depuis peu, deux nouvelles versions du K6 sont sorties : le K6 266 et le K6 300, tous deux gravés de manière plus fine (0,25 micron), ils chauffent beaucoup moins et le gain engendré par l’augmentation de fréquence n’est pas négligeable. Cependant la FPU est toujours à la traîne et donc les performances particulièrement pour les joueurs s’en ressentent.

Ce n’est donc pas avec ce processeur qu’AMD pouvait prétendre faire mieux qu’Intel en quasi situation de monopole, le seul terrain dans lequel Intel était battu, c’était celui du prix.

Le K6-2 (ou K6 3D) :

Comme je viens de le dire le principal défaut du K6 premier du nom était ça FPU, son principal atout était son prix.

Avec le K6-2 (ou K6 3D) on prend les mêmes acteurs et on recommence, à la différence près que là, AMD compte de nouveaux arguments en sa faveur :

1) Le bus à 100 Mhz (même si le K6 300 supporte sans problème le passage à 3×100 le K6-2 est le premier processeur socket 7 à supporter officiellement le 100 Mhz.

2) Les nouvelles fonctionnalités des cartes mères super 7 (AGP entre autre).

3) Les instructions 3D-NOW ! Dont on reparlera plus tard.

Voilà en résumé ce que le K6-2 a de plus que le K6 normale.

Bon concrètement, le bus à 100 Mhz apporte un gain non négligeable en ce qui concerne les échanges processeur <=> mémoire, ce qui se ressent sur les performances (un K6 300 avec un bus à 66 est moins performant que le même K6 en 3×100).

Ceci permet au K6 de se rapprocher du PII qui lui a sa mémoire cache qui tourne à la moitié de la fréquence du processeur.

Le fait que les cartes mères super 7 soient dotées d’un emplacement AGP permet également au K6 de rester  » à la mode  » coté innovation technologique.

D’un autre côté le principal point faible du K6 n’a pas été corrigé, sa FPU est toujours aussi moyenne par rapport à la FPU d’un PII, cependant ce problème a été contourné par AMD pour les joueurs (et uniquement pour eux), grâce à l’ajout des fameuses instructions 3D-NOW !

Mis à part cela un certain nombre d’améliorations ont quand même été faites : la communication MMX/x87 a été optimisée, le processeur supporte le mode  » PREFETCH  » qui optimise le temps de transfert des données avec le cache, théoriquement au niveau de la microarchitecture du processeur, certaines améliorations ont étés faites en ce qui concerne la FPU (pour cela je vous laisse aller voir directement le site d’AMD) mais je vous préviens tout de suite, hors 3D-NOW ! peu de différences sont perceptibles entre un K6  » classique  » à 300 Mhz et un K6-2 300.

3D-NOW :

Voilà LA véritable innovation qui différencie le K6-2 du K6, ces instructions supplémentaires sont là pour pallier au manque de puissance de calcul du K6-2 face aux PII.

Qu’en est-il réellement ?

3D-NOW est en fait un jeu d’instruction supplémentaire rajouté aux instructions de base x87, 21 nouvelles instructions: 19 pour la FPU et 2 pour les perfs globales. C’est une unité séparée de la FPU.

Vous vous souvenez du MMX d’Intel (un jeu d’instruction supplémentaires ajouté en catastrophe par Intel pour contrer Cyrix et censé optimiser les appli  » multimédia « ) ? en fait 3DNOW fonctionne sur le même principe a quelques exceptions prêt (mais elles sont de tailles….).

La première étant l’innovation , alors qu’il faut bien reconnaître que le MMX n’a pas apporté grand chose (en fait ce qui fait surtout la différence entre les Pentium MMX ou non c’est la quantité de cache L1 intégrée au processeur), 3DNOW permet énormément de chose en ce qui concerne l’optimisation des jeux 3D, la deuxième différence étant l’optique dans laquelle ce jeu d’instruction est sorti, en effet il n’est pas là pour couler un concurrent mais au contraire pour optimiser le K6 et éliminer ces points faibles dans le domaine du jeu.

Le principe : étant donné que c’est un jeu d’instruction il faut une couche logicielle supplémentaire pour pouvoir profiter de 3DNOW, cette couche étant implémentée dans DirectX6.0 ou dans d’autres composantes logicielles

Concrètement, 3DNOW est un ajout de 21 instructions orientées 3D, elles permettent donc de contourner de manière « soft » le problème de FPU du K6. Ces instructions de plus permettent théoriquement au K6-2 d’effectuer jusqu’à 4 opérations FPU par cycle, mais pour cela il faut utiliser un logiciel optimisé 3D-NOW.

En théorie et d’après AMD, 3D-NOW serait donc utilisable dans le cadre des jeux 3D évidemment mais aussi  pour tous les logiciel orientés 3D (CAD, appli audio 3D etc..) et en plus pour le MPEG2, pour les appli VRML etc… bref pour tous ce qui demande de la puissance en FPU, mais pour vérifier ces annonces il va falloir attendre de voir des programmes développes pour supporter 3D-NOW, pour le moment le puissance de ces instructions n’a pu être démontrée que dans le monde du jeu mais si il s’avère que des logiciel plus variés sortent en version 3D-NOW ! alors le K6-2 deviendrait un concurrent encore plus redoutable pour le PII.

En tout cas ce qui est indéniable à l’heure actuelle c’est qu’en présence de jeux optimisé 3D-NOW (avec DirectX 6 par exemple ou sous QuakeII) le K6-2 333 se situe entre un PII 300 et un PII 400 en thermes de performances alors qu’il coûte bien moins cher.

Par contre pour des jeux non optimisé il se situe plus au niveau d’un PII 233/266.

(Pour la petite histoire avec ces 45 FPS une 3Dfx1 bride le K6-2 sur un jeu optimisé).

Maintenant on peut se demander pourquoi AMD a choisi d’ajouter ce nouveau jeu d’instruction plutôt que d’améliorer la FPU du K6-2.

A cette question, AMD répond que le fait d’incorporer le pipeline sur le K6 aurait augmenté ces perf de 20 à 30% alors que 3DNOW les multiplie par 4 … reste à savoir si la théorie se vérifiera mais comme on a pu le constater, un K6-2 333 est déjà très impressionnant sous Quake II. Il est à noter qu’une liste de logiciel supportant 3DNOW est disponible sur le site d’AMD.

Enfin pour finir, pour ceux qui auraient des doutes quand à l’avenir de 3DNOW, il faut noter que:

Cyrix et IDT (Centaur Technologie) vont eux aussi sortir leurs processeurs munis de ces instructions, de plus Microsoft avec DirectX les soutiens et enfin pour finir les processeurs de chez Intel avec les fameuses instructions KNI devraient sortir bien après (8 mois après pour le Katmai et à un prix bien supérieur…), laissant le temps à 3DNOW de se faire sa place au soleil.

DirectX :

Pour pouvoir pleinement profiter du K6-2 il faut bien sur installer une nouvelle version de DirectX en l’occurrence DirectX 6.0, qui sera très bientôt disponible.

Tout comme Glide3 et OpenGl 1.2, ce qui est rassurant quand à l’avenir du K6-2.

Bench :

En ce qui concerne les bench, il faut préciser deux choses :

Au niveau des perf brutes (hors 3D-NOW) le K6-2 à des perf équivalentes a son petit frère à fréquence égale (un K6-2 300 semblera donc équivalent à un K6 300) soit excellent en ce qui concerne les calculs en entier (comme un PII333 voir plus) et moins bon en FPU (PII 233/266).

Au niveau des perf avec 3D-NOW pour les calculs en entier cela ne change pas trop par contre pour les calculs en virgule flottante les perf s’envolent pour aller chatouiller le PII400 !

Il faut donc se méfier des chiffres.

Slot1/Socket 7 :

Bon en ce moment c’est un débat les plus suivi sur les mailing lists et les forums ; on verra comment cela se terminera mais à force d’entendre des choses pour le moins  » bizarre  » j’ai envie de donner mon avis. En effet si on analyse sérieusement la situation, le SLOT1 N’EST PAS PLUS UNE SOLUTION D’AVENIR QUE LE SOCKET7.

Je m’explique :

Les détracteurs du Socket7 ont pour arguments le fait que le PentiumII se monte sur ce type d’interface et que donc c’est là que se situe la plus grande évolutivité. Et là je dis erreur en effet en ce qui concerne le PII et donc le Slot1, l’avenir va jusqu’au PII 450 (et peut-être 500) mais guère plus, en effet en suite Intel passera à un nouveau support.

En ce qui concerne le Socket7, on ne sait pas encore à combien va monter le K6-2 par contre ce qui est sur c’est qu’AMD compte sortir le K6-3 courant Septembre, ce processeur sera une évolution du K6-2, mais il devrait monter plus haut en fréquence et se montera sur un support Socket7.

De plus les futurs processeurs de chez Cyrix, IDT et même Rise sont prévus eux aussi sur Socket7 et là aussi on peut s’attendre à des chose intéressantes, enfin pour finir une simple remarque pour le moment coté Slot1 seul un chipset support le 100Mhz (Intel…) coté super 7 il en existe déjà plusieurs et il en reste à venir…. donc le Socket7 n’est pas mort.

Conclusion :

Le K6-2 est donc pour ma part un très bon processeur pour faire évoluer sa configuration sans se ruiner, il permet de conserver des performances plus que correcte pour une dépense vraiment minimum par rapport au passage à un équivalant PII, de plus les cartes mères Super7 n’ont plus rien à envier aux cartes mères Slot1 et elles sont elles aussi moins chère.

Le seul point incertain c’est le fait que ce processeur dépend d’une composante logiciel (3D-NOW !) il faut espérer que cette composante sera prise en charge dans les futurs applis qui vont sortir, mais là je ne pense pas qu’il y ait trop de souci à se faire vu que Microsoft suit le mouvement avec DirectX 6-0.

Je pense donc que le K6-2 présente une bonne solution économique à ce jour.

Cependant je me dis qu’il vaut peut-être mieux attendre encore quelques moi avec l’arrivée des K6-3, en effet à ce moment là on risque d’assister à une nouvelle baisse du prix des K6-2 et de plus un processeur comme le K6-3 intégrant lui aussi 3D-NOW , ainsi qu’un certain nombre d’amélioration technique au niveau du processeur lui-même (cache, FPU ?) est peut-être une solution encore meilleure …

Il est à noter enfin qu’IBM sera certainement associé à ce projet afin de répondre à la demande.

A suivre.