C:\B_retro\Ausgabe_5\: Der legendäre AMD K7

Sven Bauduin 130 Kommentare
C:\B_retro\Ausgabe_5\: Der legendäre AMD K7

tl;dr: C:\B_retro\ widmet sich in Ausgabe 5 dem legendären K7 von AMD, der unter dem Namen Athlon der Konkurrenz von Intel seiner Zeit das Fürchten lehrte und den Titel „schnellste x86-CPU der Welt“ für sich beanspruchen durfte. Der K7 durchbrach zudem auch als erster Prozessor die prestigeträchtige Grenze von einem Gigahertz.

Jeden Sonntag wirft C:\B_retro\ einen unterhaltsamen Blick zurück auf drei Jahrzehnte voller bewegter Geschichten und die Entwicklung der Computerszene: Was geschah in den bewegten Jahren zwischen 1980 und 2010 in der Informationstechnik? Geschichten von Mythen, Meilensteinen und Meisterwerken: C:\B_retro\.

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Eine Ausgabe im Zeichen des K7

Nachdem sich C:\B_retro\Ausgabe_3\ auf die legendäre 3dfx Voodoo Graphics und deren Nachfolger 3dfx Voodoo² sowie den nicht minder prominenten Heimcomputer Commodore 64 konzentriert hat und C:\B_retro\Ausgabe_4\ ganz im Zeichen der Geschichte des Commodore Amiga stand, widmet sich C:\B_retro\Ausgabe_5\ einem der bedeutendsten Prozessoren der letzten drei Jahrzehnte – dem ersten AMD Athlon aus dem Jahre 1999.

C:\B_retro\Ausgabe_5\Der legendäre K7\

Mit eigenem Slot an die Spitze (1999)

Vom neuen „Hoffnungsträger“ und „Pentium-Killer“ zur ersten „Gigahertz-CPU“ und zum seiner Zeit „schnellsten x86-Prozessor der Welt“, der erste AMD Athlon trug viele Titel, doch bevor es soweit kommen konnte, traf AMD eine wegweisende Entscheidung.

Das Unternehmen aus Sunnyvale, Kalifornien, spendierte dem ersten Athlon, der unter dem Codenamen „Argon“ firmierte, mit dem Slot A erstmalig einen eigenständigen Sockel beziehungsweise Slot, der Intels Slot 1 zwar mechanisch ähnelte, darüber hinaus aber exklusiv den eigenen Prozessoren vom Typ Athlon vorbehalten war.

Der Athlon war damit der erste x86-Prozessor von AMD, der nicht mehr auf die gleiche Plattform respektive den gleichen Sockel setzte wie die Prozessoren des Konkurrenten Intel. Während Intel zu dem Zeitpunkt bereits den Slot 1 bediente, war der Vorgänger des Athlon, der AMD K6-III, noch auf dem Sockel 7 zu Hause.

Dirk Meyer präsentiert die ersten drei Athlon-Prozessoren

Am 23. Juni 1999 war es dann soweit und AMD präsentierte in Person des damaligen Chefentwicklers Dirk Meyer, der rund neun Jahre später AMD-CEO werden sollte, in Form des Athlon 500, Athlon 550 und Athlon 600 die ersten drei Modelle des im 250-nm-Verfahren gefertigten K7 mit 22,0 Millionen Transistoren. Turbomodi oder eine flexible Taktsteuerung, um Energie zu sparen, gab es bei Desktop-CPUs der damaligen Zeit schlicht und ergreifend noch nicht.

Die Spezifikationen der ersten drei Modelle des AMD Athlon (K7) stellten sich im Juni des Jahres 1999 dann wie folgt dar:

  • L1-Cache: 64 + 64 kB (Daten + Instruktionen)
  • L2-Cache: 512 kB (externe Chips auf CPU-Modul mit ½ CPU-Takt)
  • MMX, Extended 3DNow!
  • Slot A, EV6 mit 100 MHz Front Side Bus (FSB 200)
  • Betriebsspannung (VCore): 1,60 V
  • Erscheinungsdatum: 23. Juni 1999
  • Fertigungstechnik: 0,25 µm (250 nm)
  • Die-Größe: 184 mm² bei 22,0 Millionen Transistoren

Die K7-Architektur war damit AMDs erstes komplett neu entworfenes CPU-Design, sowohl was den Kern selbst als auch dessen Infrastruktur anbelangt. So wurde das Busprotokoll des Alpha EV6 lizenziert, was zudem einen wesentlich höheren Datendurchsatz beim Front Side Bus ermöglichte.

Die AMD K7-Mikroarchitektur im Detail
Die AMD K7-Mikroarchitektur im Detail (Bild: Wikipedia, CC BY-SA 3.0)

Der K7 sicherte AMD das Überleben

Für AMD ging es im Jahre 1999 ums nackte Überleben und so setzte das Unternehmen mit der neuen Plattform, der K7-Mikroarchitektur und den Athlon-Prozessoren alles auf eine Karte. Nach den ersten drei Modellen mit Argon-Kern und 500, 550 und 600 MHz Taktfrequenz lies AMD im August eine Variante mit 650 MHz und im Oktober ein Modell mit 700-MHz-Modell folgen und hielt somit den Druck auf Intel weiterhin aufrecht. Schon im November wurde die Serie mit dem Pluto-Kern im 180-nm-Fertigungsverfahren und mit bis zu 750 MHz neu aufgelegt. Mit dem Umstieg vom Slot A auf den günstiger zu produzierenden Sockel A wanderte auch der L2-Cache - bis dahin als separater SRAM-Chip auf der Slot-Karte untergebracht - wieder direkt in den CPU-Kern.

Der Ruf als „Pentium-Killer“ eilte dem noch jungen Athlon mittlerweile voraus und so machten dann auch bereits die ersten drei Modelle mit ihrem direkten Gegenspieler, dem Pentium III („Katmai“), kurzen Prozess und sicherten sich die Leistungskrone in Spielen und Anwendungen.

Der K7 bot eine höhere Fließkomma-...
Der K7 bot eine höhere Fließkomma-... (Bild: AMD)
...und Integer-Leistung als der Pentium III
...und Integer-Leistung als der Pentium III (Bild: AMD)

Die erste Gigahertz-CPU der Geschichte

Nur ein Jahr später erschien Thunderbird, den es dann neben dem Slot A auch für den Sockel A gab. Mehr Details zu dieser Epoche liefert auch der AMD Überblick vom K5 bis zum Athlon XP aus dem Jahr 2002.

Sockel7
Sockel7

Am 5. Juni 2000 stellte AMD mit dem AMD Athlon „Thunderbird“ insgesamt acht Prozessoren von 650 bis 1.000 MHz vor und entschied das Gigahertz-Wettrennen mit Intel für sich. Mit dem AMD Athlon mit 1.000 MHz war somit die erste Gigahertz-CPU der Welt geboren. Intel versuchte mit dem Pentium III und 1,13 Gigahertz zu kontern, musste diesen aber kurz darauf wieder zurückrufen, während AMD am 28. August 2000 bereits erfolgreich die nächste Ausbaustufe mit 1,1 Gigahertz zünden konnte. Schlussendlich war der Athlon der erhoffte Erfolg und konnte AMD in einer wirtschaftlich schwierigen Situation vor dem Bankrott retten.

Doch damit nicht genug – konnte AMD doch bereits am 17. Oktober einen Athlon mit 1.200 MHz präsentieren, der bereits im März 2001 von seinem Namensvetter mit 1.300 MHz abgelöst wurde. Am 6. Juni 2001 präsentierte AMD den K7 ein letztes Mal mit 1.400 MHz, welcher zu dem Zeitpunkt den Titel „schnellster x86-Prozessor der Welt“ wiederholt für sich und AMD verbuchen konnte.

Die direkte Nachfolge des Athlon wurde vom Athlon XP und der Mehrprozessorvariante Athlon MP, einer überarbeiteten Version des AMD Athlon und der K7-Architektur, eingeleitet, welcher seinerseits mit den 1999 von Intel eingeführten Streaming SIMD Extensions aufwarten konnte.

Auch heute gibt es den Athlon noch

Die Marke Athlon nutzt AMD auch heute noch. Ganz aktuell bilden sie auf Basis der APUs mit Zen und Vega den Einstieg in das Desktop-CPU-Portfolio des Herstellers und treten damit in Konkurrenz zu einem alten Bekannten: dem Intel Pentium. Denn auch Intel verwendet die vormals so bekannte Marke noch heute für Prozessoren im Einstiegssegment.

AMD hat mit dem AMD Athlon 3000G (Test) ganz aktuell ein einzigartiges Komplettpaket für 50 Euro im Angebot und Intel bietet den Pentium Gold auf Basis von Coffee Lake-S ab rund 65 Euro an. Beide Traditionsmarken werden, wenn auch im unteren Preisbereich, sowohl von AMD als auch von Intel noch immer fortgeführt.

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In der kommenden Ausgabe von C:\B_retro\ dreht sich alles um einen der renommiertesten Mainboardhersteller aller Zeiten und dessen legendäre Mainboards.

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