ระเบิดศึก
ยุค Intel Pentium Classic กับ AMD 5x86 และ AMD K5 [ 11 Apr. 1999 ]
Intel Pentium ( Classic )
เพื่อแก้ปัญหาการอ้างชื่อรุ่นของ CPU ในการขาย CPU เลียนแบบจากทาง AMD และ Cyrix ทาง Intel จึงตัดสินใจจดลิขสิทธิ์ชื่อ CPU ของตน แต่ ชื่อที่เป็นตัวเลขนั้น ไม่สามารถจดทะเบียนลิขสิทธิ์ได้ จึงได้ทำการเปลี่ยนชื่อ CPU ใน generation ที่ 5 ของตนเป็น Pentium ( Pentium มีรากศัพท์มาจาก Penta ที่แปลว่า 5 ) ซึ่งต่อมา ก็เรียกว่า Pentium Classic และพร้อมๆ กันนั้นเอง ก็ได้เกิด slogan ของ Intel ซึ่งจะติดมาพร้อมๆกับ CPU ของตนว่า "Intel Inside" เพื่อสร้างความมั่นใจให้แก่ลูกค้าของตน ว่าได้ CPU ของตน ( Intel ) แน่ๆ ทาง Intel ได้ประกาศตัว CPU Intel Pentium ในปี 1993 โดยเพิ่ม Cache ภายใน หรือ L1 Cache เป็น 2 เท่าจากรุ่น 486 คือ จาก 8 K เป็น 16 K แต่แบ่งหน้าที่การทำงานของ Cache เป็น 2 ส่วน คือ เป็น Data Cache ใช้สำหรับเก็บข้อมูลที่จะใช้ประมวลผล มีขนาด 8 K และ อีกส่วนหนึ่ง เป็น Instruction Cache ซึ่งใช้เก็บคำสั่งต่างๆ ที่จะใช้ในการประมวลผล อีก 8 K ในส่วนของทรานซิสเตอร์ภายใน ก็เพิ่มจาก 486 ซึ่งมีประมาณ 1.2 ล้านตัว ไปเป็น 3.1 ล้านตัว และ ในส่วนของการประมวลผล ก็เปลี่ยนจากเดิมมาเป็น 32 Bit แต่ในส่วนของ FPU นั้นใช้ 64 Bit ดังนั้น pin ตรง interface ที่ใช้ ก็ต้องรองรับการส่ง/รับ ข้อมูลขนาด 64 Bit ด้วย ทำให้ต้องเปลี่ยน Interface ด้วย ทำให้ CPU Intel Pentium ไม่สามารถใช้บน Mainboard ของ 486 ได้ เรียก Interface นี้ว่า SPGA ซึ่งมีจำนวนช่องขาสำหรับใส่ pin ทั้งหมด 296 ขา หรือ ที่เราเรียกกันจนติดปากว่าเป็น Socket 7 นั่นเอง และ ไฟเลี้ยงของ CPU ก็เปลี่ยนมาเป็น 5 Volt ใน Pentium รุ่นแรกๆ ( Pentium 60 และ Pentium 66 ) แต่ต่อมา3.3 Volt เพราะการใช้ไฟที่ 5 Volt นั้น ทำให้ความร้อนที่เกิดขึ้นสูงมาก จึงได้ลดไฟเลี้ยงลง รวมถึงเปลี่ยนมาใช้ system bus ที่ 50 , 60 และ 66 MHz ด้วย CPU Intel Pentium นี้ ได้เพิ่ม Architecture เข้าไปใหม่ที่เรียกว่า "super-scalar" ซึ่งก็ทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมเพิ่มขึ้นมาจาก 486 มาก โดยเฉพาะประสิทธิภาพในด้านการประมวลผลเลขจำนวนเต็ม ที่เพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัวเลยทีเดียว เรามาดูลักษณะเด่นๆ ของ Intel Pentium กันดีกว่า
เป็น Superscalar Architecture
Dynamic Branch Prediction ( เกี่ยวกับการทำนายผลการคำนวนล่วงหน้า )
สำหรับหน่วยประมวลผลเลขจำนวนเต็มเป็น Pipeline ( 2 Pipeline )
หน่วยประมวลผลเลขทศนิยม ก็เป็น Pipeline ( 1 Pipeline )
Improved Instruction Execution Time
แบ่ง Cache ออกเป็น 8 K สำหรับข้อมูล และ อีก 8 K สำหรับ คำสั่ง
ในส่วนของ Cache ข้อมูล จะเป็น Cache แบบ WriteBack
64-Bit Data Bus
Bus Cycle Pipelining
Address Parity
Internal Parity Checking
Functional Redundancy Checking
Execution Tracing
สนับสนุนการทำงานแบบ Symmetric MuliProcessing หรือ SMP ทำให้สามารถใช้ Dual CPU ช่วยกันประมวลผลได้ แต่อย่างไรก็ตาม ในช่วงที่ Pentium วางตลาดไม่นาน ก็มีข่าวที่ทำให้ทาง Intel ต้องสะอึก นั้นก็คือในช่วงปลายปี ( ประมาลเดือน พฤศจิกายน ) 1994 ( พ.ศ. 2537 ) มีการพบ Bug หรือข้อผิดพลาดในการคำนวนเลขทศนิยม ซึ่งเกิดขึ้นกับการหาร จนเป็นข่าวและทำให้ผู้ซื้อเกิดความลังเลอยู่พอสมควร ทำให้ Intel ต้องเร่งแก้ปัญหานี้ และ ออกแถลงการณ์แก้ข่าวจนวุ่นเลยทีเดียว โดยทาง Intel ก็ยินดีเปลี่ยน CPU ที่มีปัญหานั้นให้ ( รุ่นที่มีปัญหาคือรุ่นแรกๆ ได้แก่ Pentium 60 และ Pentium 66 ) AMD 5x86 และ AMD K5 สำหรับ AMD นั้น เมื่อแยกตัวออกมาจาก Intel และ ผลิต CPU เลียนแบบ CPU ของ Intel โดยใช้ Microcode ของ Intel ซึ่งก็ผลิตมาจนถึงรุ่น AMD 5x86 ซึ่งก็เป็น CPU ที่มีความเร็วมากถึง 133 MHz ใช้ตัวคูณที่ 4 ( 33x4 ) ทำให้ประสิทธิภาพโดยทั่วๆไป นั้นใกล้เคียงกับ ระดับ Intel Penium 75 เลยทีเดียว แต่โดยสถาปัตยกรรมภายในแล้ว ก็เหมือนๆกับ 486DX นั่นเอง เพราะ ไม่ใช่ Superscalar Design เพียงแต่ มันเพิ่มความเร็วขึ้นมาเท่านั้นเอง แต่ก็มีบ้างสำหรับบางคำสั่ง ที่มันสามารถทำงานได้เสร็จภายใน 1 รอบสัญญาณนาฬิกา
AMD 5x86 นั้น มี Cache ภายใน หรือ L1 Cache ขนาด 16 K และ เป็นแบบ Write Back เป็น CPU แบบ 32 Bit และ ใช้ความกว้างของเส้นทางข้อมูล 32 Bit รวมถึงสามารถอ้างตำแหน่งได้ 32 Bit ด้วย โดยราคานั้น ก็ถูกมากๆ และ คิดคุณภาพต่อราคา ก็จัดว่าคุ้มค่ามากๆ โดยใช้ Pin และ Mainboard แบบ 486 ได้
และ ต่อมา ทาง AMD ก็ได้หันมาผลิต CPU ที่เป็นของตัวเองบ้าง โดยทำการออกแบบสถาปัตยกรรมภายในใหม่เองทั้งหมด และ เปลี่ยนชื่อ CPU ของตน ซึ่งจัดว่าเป็น Generation ที่ 5 เสียใหม่ว่า AMD K5 ซึ่งในช่วงแรกๆ ก็ยังคงเรียกว่า AMD 5k86 เพื่อมิให้ผู้ใช้เกิดการสับสน และ เปรียบเทียบรุ่นของ CPU ไม่ถูก โดยสถาปัตยกรรมของ AMD K5 นั้นได้ spec ต่างๆ เป็นเท่าตัวของ Intel Pentium และได้มีการใช้ P-Rating ( หรือ PR ) เป็นตัววัดประสิทธิภาพ เทียบกับ CPU ของ Intel Pentium ซึ่งประสิทธิภาพของ AMD K5 นั้น ก็จัดได้ว่าดีเยี่ยมทีเดียว เพียงแต่ รุ่นนี้ออกมาช้า และขาดการโปรโมทที่ดี ทำให้ไม่ได้รับการนิยมเท่าที่ควร ทั้งๆ ที่ความสามารถนั้น ก็เทียบเท่ากับ Intel Pentium ( จะมีก็แต่ในส่วนของ FPU ที่ยังคงตามหลังอยู่ ) และ ราคานั้น ก็ถูกกว่า Intel Pentium อยู่พอสมควรเช่นกัน เรามาดูลักษณะเด่นๆ ของ AMD K5 บ้างดีกว่า
4-issue core with full out-of-order execution and completion
แบ่ง L1 Cache เป็นสองส่วน คือ 8 K สำหรับ Cache ข้อมูล และ อีก 16 K สำหรับ Cache คำสั่ง
ในส่วนของ Cache ข้อมูล จะเป็น Cache แบบ WriteBack
Dynamic, block-oriented branch prediction with speculative execution
5-stage RISC-like pipeline
6 parallel functional units
High-performance FPU
Validated software compatibility
Static clock control with AMD-patented Digital Phase Lock Loop (DLL) circuitry
64-bit Pentium-compatible และใช้ Socket 7 เช่นเดียวกับ Pentium
ใช้ System Bus เป็น 60 และ 66 MHz
Compatibility with existing 586-class systems and supporting designs
ใช้ไฟเลี้ยง CPU 3.52 MHz ผมจะขอกล่าวถึง NextGen 5x86 สักนิดหนึ่ง เพราะ บริษัทนี้ ถูก AMD เข้าซื้อ และ รวมเทคโนโลยี เข้าเป็น CPU ในยุคใหม่ ในช่วงเวลาถัดมา โดย CPU ของ NextGen ในสมัยนั้น คือ 5x86 มีคุณสมบัติที่ดูแล้วน่าสนใจมากๆ เลยทีเดียว แต่ก็มีข้อด้อยที่น่าเสียดายใช่น้อยเช่นกัน มาดูลักษณะเด่นๆของ Nx586 กันดีกว่า
Superscalar Execution
มี 2 Pipeline และสามารถจัดการกับคำสั่งแบบไม่เรียงลำดับได้
แบ่ง Cache ระดับ 1 ออกเป็น ส่วนข้อมูล และ ส่วนคำสั่ง
Branch Prediction
64-bit bus ซึ่งดูๆแล้ว ก็เหมือนๆ กับ ทั้ง Pentium และ AMD K5 เลย แต่ยังครับ ยังมีอยู่ 2 จุด ที่เป็นจุดเด่น และ น่าสนใจของ Nx586
RISC86 Microarchitecture จากพื้นฐานการทำงานของ RISC นั้น จะเร็วและ มีประสิทธิภาพโดยรวม สูงกว่าแบบ CISC ดังนั้น การเพิ่มประสิทธิภาพให้กับ CPU ตระกูล x86 ซึ่งเป็น CISC ก็โดยการ แปลงคำสั่งของ RISC มาใช้บน CISC ซึ่งก็เรียกว่าเป็น RISC86 ซึ่งผลที่ได้ก็คือ
ได้ประสิทธิภาพแบบ RISC สำหรับคำสั่งของ x86 ที่เป็น CISC
หน่วยการทำงาน หรือ Execution Unit ก็จะมีขนาดเล็กลง
หน่วยการทำงานจะมีประสิทธิภาพดีขึ้น
ง่ายต่อการเพิ่มหน่วยการทำงานในภายภาคหน้า ซึ่งนอกจากจะทำให้มีประสิทธิภาพสูงในช่วงนั้นแล้ว ยังเผื่อสำหรับอนาคตต่อไปได้อีกด้วย
On-chip L2 Cache Controller Nx586 นั้นจะมีตัวควบคุมการทำงานของ L2 Cache ( ที่อยู่บน Mainboard ) อยู่ในตัว CPU เองเลย ทำให้สามารถควบคุมการทำงานให้ได้ประสิทธิภาพมาก กว่าการที่จะให้ตัวควบคุมบน Mainboard เป็นตัวควบคุม ซึ่งแน่นอน การทำงานของ L2 Cache ก็จะทำงานด้วยความเร็วที่เท่าๆกับความเร็วของ CPU เลย ซึ่งก็จะทำให้ได้ประสิทธิภาพสูงขึ้นอีก ดูแล้วน่าจะมีประสิทธิภาพสูง และ เป็นคู่แข่งที่น่ากลัวมากสำหรับ Intel Pentium เลยนะครับ แต่ Nx586 นั้น มีข้อด้อยที่ทำให้ความเด่นของมันลดลงไปเลย ก็คือ
ใช้ Socket ที่ต่างจาก Pentium และ K5 อีกทั้งยังใช้ไฟเลี้ยง 4 Volt ด้วย ทำให้ต้องออกแบบ Mainboard มาเฉพาะตัวเลย
ไม่สนับสนุนการทำงานเชิงทศนิยม ทำให้ไม่ compatible กับ คำสั่งเก่าๆ บางคำสั่งของ 486 DX และ ประสิทธิภาพด้านนี้ด้อยลงไปถนัดตา ซึ่งจุดนี้หล่ะครับ ที่ทำให้มันไม่เด่น ไม่ดังนัก แต่ มันก็เป็นเทคโนโลยี ที่ AMD นำไปใช้ในการพัฒนา CPU ของตนต่อไป รายละเอียดเพิ่มเติม
Write Back กับ Write Through เป็นวิธีการเขียนข้อมูลกลับลง ที่หน่วยความจำหลัก โดยที่ Write Throught นั้น เมื่อมีการเขียนข้อมูลลงบน Cache แล้ว ก็จะทำการเขียนข้อมูลลงบน หน่วยความจำหลักด้วย ทันที ซึ่งก็จะเสียเวลาในการเข้าถึงหน่วยความจำหลักอยู่มาก ( เมื่อเทียบกับการเข้าถึงหน่วยความจำ Cache ) แต่ Write Back นั้นจะต่างกัน โดย Write Back นั้นจะเก็บข้อมูลบน Cache ให้นานที่สุด เมื่อมีการ Idle หรือ ต้องการใช้เนื้อที่บน Cache ในการเก็บข้อมูล อื่น จึงจะทำการเขียนข้อมูลนั้นๆ ลงบน หน่วยความจำหลัก ซึ่งก็ช่วยลดเวลาลงอีกมากเลยทีเดียว
PR ( P-Rating ) P-Rating นั้น เป็นมาตรในการวัดประสิทธิภาพของ CPU ที่ง่ายต่อความเข้าใจ ซึ่งเกิดจากความร่วมมือในการกำหนดมาตรฐานร่วมกันระหว่าง AMD, Cyrix, IBM และ SGS Thomson โดยใช้โปรแกรม Winstone เป็นตัวทดสอบประสิทธิภาพ ( ในสมัยนั้นใช้ Winstone 96 ) ทำไมต้องเป็น P-Rating?ก็เพราะว่า เมื่อ Intel ตัดสินใจจดลิขสิทธิ์ชื่อ Pentium แล้ว AMD, Cyrix และ เจ้าอื่นๆ ก็ไม่สามารถจะใช้ชื่อ Pentium ได้ ซึ่งแต่รุ่น 286, 386 หรือแม้แต่ 486 ที่ผ่านมา ไม่ว่าจะของ Intel , AMD , Cyrix หรือเจ้าไหนๆ ก็ใช้ชื่อนี้ได้ แต่เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น ก็อาจสร้างความงุนงงแก่ผู้ซื้อ ว่ารุ่นใหม่ๆ ของ AMD, Cyrix นั้น จะเอาไปเทียบรุ่นกับ Pentium ที่เท่าไร จึงเกิดมาตรฐานนี้ขึ้นมา การทดสอบประสิทธิภาพเพื่อหาค่า PR นั้น ก็ทำโดยใช้ CPU Intel Pentium วัดประสิทธิภาพด้วย Winstone ในระดับต่างๆ จากนั้น จึงเอา CPU Intel Pentium ออก แล้ว เอา AMD K5 ( หรือ อื่นๆ ) ใส่ลงไปแทน แล้ว วัดประสิทธิภาพเปรียบเทียบกัน โดยที่อุปกรณ์อื่นๆ ยังคงเหมือนเดิม ต่างกันที่ CPU เท่านั้น ถ้า AMD K5 นั้น มี P-Rating เป็น 100 ( PR 100 ) นั่นก็หมายความว่า CPU ตัวนั้นมีประสิทธิภาพที่เทียบเท่า หรือ เหนือกว่า CPU ของ Intel Pentium ที่ความเร็ว 100 MHz หรือ AMD K5 PR 133 ก็หมายความว่า มีประสิทธิภาพในระดับเดียวกันหรือมากกว่า Intel Pentium 133 MHz นั่นเอง แต่อย่างไรก็ตาม "PR" นั้น ก็ไม่ใช่เป็นตัวบอกความเร็วที่แท้จริงของ ความเร็วของ CPU ดังที่ได้เห็นแล้วจากตัวอย่างข้างต้นของ AMD ปัจจุบันนี้ ก็เหลือแต่ CPU ของ IBM และ Cyrix เท่านั้น ที่ยังคงใช้ PR เป็นตัวบอกรุ่นความเร็วของ CPU ของตน
Pipelining คือการแบ่งหน้าที่การทำงานของ CPU เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน โดยแบ่งคร่าวๆ เป็น 5 ขั้นตอน คือ
Instruction Fetch หรือ ภาครับคำสั่ง จะทำหน้าที่รับคำสั่งใหม่ๆ ทั้งจากหน่วยความจำหลัก หรือจากใน Instruction Cache เข้ามา เพื่อส่งต่อให้ภาคต่อไปจัดการต่อ
Instruction Decode หรือ ภาคการแปลคำสั่ง คือ จะทำหน้าที่แยกแยะคำสั่งต่างๆ ของ CISC ซึ่งในตอนที่แล้ว เราทราบแล้วว่า CISC นั้น ในแต่ละคำสั่ง จะมีขนาดที่ไม่แน่นอน ตรงส่วนนี้ก็จะทำการซอยคำสั่งนั้นเป็นคำสั่งย่อยๆ ให้มีความยาวเท่าๆกัน ในลักษณะเช่นเดียวกับ RISC เรียกคำสั่งย่อยๆ นั้นว่า Micro Operation
Get Operands หรือ ภาครับข้อมูล คือ รับข้อมูลที่จะใช้ในการประมวลผลเข้ามาเก็บไว้ เช่นจากขั้นตอนที่ 2 เรารู้ว่าจะใช้การ "บวก" ก็ต้องรับค่าที่จะใช้ในการบวก มาด้วยอีก 2 ค่า บางทีขั้นตอนนี้ ก็ถูกรวมเข้ากับขั้นตอนที่ 2
Execute หรือ ภาคประมวลผล เป็นขั้นตอนที่ทำการประมวลผลตามคำสั่งและ operand ที่ได้รับมาจากขั้นที่ 2 และ 3 ซึ่ง ถ้าให้ขั้นที่ 2 เป็นการถอดรหัสว่าเป็นการบวก ขั้นที่ 3 รับค่าที่จะบวก ขั้นนี้ ( ขั้นที่ 4 ) ก็จะทำการบวกให้ได้ผลลัพธ์ออกมา
Write Result หรือ ภาคการเขียนข้อมูลกลับ เมื่อทำการประมวลผลเสร็จสิ้น ผลลัพธ์ที่ได้ก็จะนำไปเก็บไว้ใน register หรือ ใน Data Cache ซึ่งบางที ขั้นตอนนี้ ก็ถูกมองรวมไว้กับขั้นที่ 4 ดังจะเห็นได้ว่า เมื่อ CPU ได้รับ คำสั่งเข้ามาแล้ว ก็จะทำการแปลงหรือถอดรหัสให้เป็นคำสั่งที่ CPU เข้าใจ แล้วจึงทำงานตามคำสั่งนั้นๆ ซึ่งในขณะที่ทำงานแต่ละคำสั่งนั้น ก็ต้องรอให้ทำครบทุกขั้นตอนเสียก่อน จึงจะรับคำสั่งใหม่ๆ เข้ามาได้ การทำงานแบบ Pipelining นั้น ก็จะช่วยใช้ช่วงเวลาให้คุ้มค่า ให้ CPU ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพยิ่งขึ้น โดยในขณะที่รับคำสั่งเข้ามาก็จะทำการส่งต่อให้ ภาคแปลคำสั่ง เมื่อส่งต่อให้ แล้ว ก็ทำการรับคำสั่งถัดไปทันที และ เมื่อ ภาคแปลคำสั่งได้รับคำสั่ง ก็จะทำการแปล และ แยกแยะคำสั่ง แล้วส่งต่อให้ภาครับข้อมูลต่อไป เป็นทอดๆ ซึ่งทำให้สามารถทำงานได้หลายๆ คำสั่งในขณะเวลาเดียวกัน การทำงานแบบ Pipeline นี้ ก็ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของ CPU ได้อีกมากมายเลยทีเดียว
Super Scalar อีกวิธีหนึ่งสำหรับเพิ่มประสิทธิภาพของ CPU นั่นก็คือ การให้ CPU นั้นสามารถทำงานหลายๆ คำสั่งได้พร้อมๆกัน ใน 1 สัญญาณนาฬิกา หรือมีหลายๆ Pipeline ทำให้สามารถทำงานได้หลายๆ คำสั่งพร้อมๆ กันได้ เรื่องของ Pipeline และ SuperScalar สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ Pipeline and SuperScalar ครับ
RISC และ CISC อ่านเพิ่มเติมได้ที่ RISC vs. CISC ครับ
วันศุกร์ที่ 13 เมษายน พ.ศ. 2550
AMD vs. Intel
โหมโรง ... Prelude ปัจจุบันนี้การแข่งขันกันด้าน CPU นั้นเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทั้งในด้านของราคา ประสิทธิภาพ รวมถึงความสามารถที่เพิ่มเติมเข้ามาใหม่ๆ ทำให้เกิดการแข่งขันเพื่อแย่งส่วนแบ่งตลาดนั้นรุนแรงขึ้นทุกๆวัน ซึ่งเมื่อก่อนนั้น เราก็ต้องยกให้ Intel เป็นเจ้าผู้ครองตลาด CPU แทบจะผูกขาดแต่เพียงผู้เดียว แต่เมื่อไม่นานมานี้ บริษัทที่แยกตัวออกมาจาก Intel และทำการผลิต CPU ของตนเอง ใช้ชื่อบริษัทว่า AMD ( Advance Micro Device ) โดยแรกๆนั้น ก็อาศัยแต่เพียงชื่อเสียงและสถาปัตยกรรมของ Intel เพื่อขอมีส่วนแบ่งในตลาดบ้างเท่านั้น แต่ต่อๆมา ก็กลับคิดและออกแบบสถาปัตยกรรมของตนขึ้นมาเพื่อลบล้างคำกล่าวที่ว่าลอกเลียนแบบ Intel และ ยังมีประสิทธิภาพที่สูง รวมถึงราคานั้นก็ต่ำกว่า CPU ของ Intel ในรุ่นเดียวกันอีก จนกระทั่งปัจจุบันนั้นก็ได้มีส่วนแบ่งในตลาด CPU ที่สูงทัดเทียม กับทาง Intel แล้ว AMD จะสามารถเทียบรอยเท้าของ Intel ทั้งในด้านของ Performance และ ส่วนแบ่งตลาดได้หรือไม่? Intel จะสามารถขจัดคู่แข่งทั้งหลายออกไป และจะยังคงเป็นผู้ครอบครองตลาด CPU แต่เพียงผู้เดียวอีกหรือไม่? ปัจจุบันนี้ CPU รุ่นล่าสุดจากทั้ง 2 ค่าย ค่ายไหน มีประสิทธิภาพ ต่อ ราคา ที่สูงที่สุด? และ จำเป็นหรือไม่ ที่ เราๆ ท่านๆ ซึ่งเป็นเพียงผู้บริโภค จะต้องรู้เรื่องเหล่านี้ด้วย? ซึ่งสำหรับคำถามนี้ ตอบได้ทันทีว่า จำเป็นครับ เพราะว่า แต่ละค่ายนั้น ก็มีจุดเด่น จุดด้อย ที่ต่างกัน และมีความสามารถที่เด่นๆ ต่างกัน เรา ซึ่งเป็นผู้บริโภค ก็ย่อมจะเลือก ในสิ่งที่ดีที่สุด และ เหมาะสมที่สุด กับตัวเรา ใช่ไหมครับ? นี่จึงเป็นเหตุให้เรามาวิเคราะห์ และ ศึกษาถึงการแข่งขันกันระหว่าง 2 ค่ายนี้กันนะครับ ทั้งในด้านของเทคโนโลยี และ การตลาด กันนะครับ
กาลครั้งหนึ่งเมื่อนานมา ... A History So Far ... เรื่องมันเกิดขึ้นหลังจากที่ AMD นั้น ได้แยกตัวออกมาจาก Intel และได้จับตลาดการผลิต chip ต่างๆ มากมายหลายรายการ แต่ก็เพิ่งจะมีศักยภาพ ในการผลิต chip CPU เทคโนโลยีสูงได้ เมื่อไม่กี่ปีก่อนหน้านี้ โดยแรกเริ่มนั้น ผลิตในปริมาณไม่มากนัก และ ทำผลิตออกมาเพื่อแข่งขันกับทาง Intel โดยผลิตชิบเลียนแบบ หรือเรียกกันว่า x86 compatible ซึ่ง รุ่นยอดนิยมก็ได้แก่รุ่น 386 ที่ผลิตตามหลัง Intel 80386 มาติดๆ โดยที่เรียกได้ว่า ลอกเทคโนโลยีกันมาเห็นๆเลย ถึงแม้ว่าทาง AMD จะออกมาประกาศ แก้ข่าวว่าไม่ได้ลอกเลียน แต่ความเป็นจริงๆที่เห็นๆ กันอยู่ก็คือสถาปัตยกรรมภายใน แทบเหมื่อนกัน 100% นั่นเอง และก็ไม่ใช่เพียง AMD เท่านั่น ที่ใช้ช่องว่างที่ Intel ไม่สามารถจดลิขสิทธิ์ ภายใต้ชื่อรุ่นของ CPU ที่เป็นตัวเลขได้ ยังมี Processer จากค่าย Texas Instrument, UMC, IBM, และ Cyrix ที่ได้ส่วนแบ่งทางเทคโนโลยีอันนี้ไปผลิตขายอีกด้วย และ AMD ก็ได้ใช้วิธีนี้ ผลิต CPU Compatible ตามหลัง intel มาเรื่อยๆ ในปี 1989 Intel ก็ได้เปิดตัว CPU ตระกูล 486 ของตนขึ้นมา ซึ่งมีประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ทั้งมีการรวมเอาหน่วยช่วยประมวลผลทางคณิตศาสตร์ ( ในขณะนั้น เรียกว่า Math-Co Processor ) เข้ารวมไว้ใน CPU ตัวเดียวกัน และ ทั้งยังมีการเพิ่มหน่วยความจำขนาดเล็กเข้าไปใน CPU อีกด้วย เรียกว่าเป็น Cache ระดับ 1 ( L1 cache ) ซึ่งเป็นหน่วยความจำขนาดเล็กแต่มีความเร็วสูง ใช้ในการเก็บข้อมูลที่มีการเรียกใช้บ่อย ๆ แต่ต่อมาทาง Intel ได้ออก CPU ตระกูล 586 โดยที่รุ่นนี้หันไปใช้ชื่อ Pentium แทนที่จะเป็นรุ่น 586 สาเหตุก็เพราะ เรื่องการจดลิขสิทธิ์ชื่อที่เป็นตัวเลขนั่นเอง (ชื่อสินค้าที่เป็นตัวเลข กฏหมายไม่ยอมให้จดลิขสิทธิ์) จึงได้จดลิขสิทธิ์ชื่อของ CPU รุ่นที่ถัดจาก 486 เป็นชื่อ เพนเทียมแทน ( Pentium มาจาก Penta ซึ่งแปลว่า 5 ) แต่ทาง AMD นั้น ก็ยังคงใช้ชื่อในลักษณะเดิม คือ 5x86 ซึ่งก็ใช้สถาปัตยกรรมตามอย่าง Intel 486 นั่นเอง และทาง Cyrix นั้น ก็ใช้ชื่อ 5x86 เช่นกัน CPU ที่เป็น 5x86 ของทั้ง AMD และ Cyrix นั่น ใส้ในล้วนเป็น 486 engine ที่พัฒนาขึ่นมาเพื่อให้เหนือหว่า 486 ของ Intel และสามารถแข่งขันในตลาดของ Socket 3 (486) ได้เต็มที่ เมื่อทาง Intel เข้าสู่ Generation ที่ 5 และเปลี่ยนชื่อไปแล้วอย่างนั้น ก็มีผลกับทาง AMD และ Cyrix ซึ่งใช้การโฆษณาจากทาง Intel ในการขาย CPU ของตน ทำให้ AMD หันไปใช้ชื่อของตัวเองบ้าง โดย CPU ใน generaion ที่ 5 ของตนนั้น ให้ชื่อว่า AMD K5 ซึ่งใส่ฟังก์ชันต่างๆเป็น 2 เท่าของ Intel Pentium แต่ด้วยความล่าช้าในการผลิต ทั้งๆ ที่โปรโมทไว้ตั้งนานแล้ว ... ทำให้ CPU ของ AMD รุ่น K5 นั้นไม่ได้รับความสนใจเท่าที่ควร และ เท่าที่ทราบ ก็คือ ไม่มีการนำมาขายที่พันธ์ทิพย์พลาซ่าอย่างจิงจัง จะมีบ้างก็เพียงร้านที่หิ้วกันเข้ามาขายเอง เช่น CompWaxx เป็นต้น และช่วงนั้นเอง Cyrix จึงได้มีโอกาสสร้างชื่อกับ 6x86 ซีพียูตัวใหม่ที่ตามหลัง Pentium มาติดๆ โดย Cyrix ได้ทำสัญญาการร่วมมือผลิตชิป กับทาง IBM (ซึ้งมีข้อแม้ว่า หลังจากที่ IBM ผลิตชิปให้ Cyrix นำออกจำหน่ายได้ 2 เดือน IBM มีสิทธิที่จะจำหน่าย CPU รุ่นเดียวกัน ภายใต้ชื่อ IBM เองได้ด้วย ) และด้วยสาเหตุว่า Cyrix เป็น CPU ที่ราคาถูกกว่า Pentium ซึ่งมีราคาแพงมากในขณะนั้น พร้อมด้วยความสามารถที่ดี ไม่แตกต่างจาก Pentium มากนัก (ออกจะเร็วกว่าเล็กน้อย) CPU ของ Cyrix 6x86 จึงแทบจะครองตลาดระดับล่างในสมัยนั้นเลยทีเดียว โดยที่ AMD ช่วงเวลานั่น ได้เพียงแต่จ้องมองตลาดในพันทิพย์บ้านเราเท่านั่นเอง แต่การเปลี่ยนแปลงของ AMD ตรงนี้นี่เอง เป็นจุดเริ่มต้นของก้าวสำคัญของทาง AMD สำหรับ CPU ใน Generation ต่อมา ต่อมา ทาง Intel ก็ได้วางตลาด CPU Intel Pentium Pro นั้น รุ่นนี้ทาง Intel หมายจะทำออกมาเพื่อใช้สำหรับ WorkStation มากกว่า PC ตามบ้าน โดย เปลี่ยนแปลง Architecture อีกนิดหน่อย เช่น มีการรวม cache ระดับ 2 เข้าบน chip ของ CPU แลย ( แต่ไม่ได้อยู่ภายใน core CPU เหมือนกับ cache ระดับ 1 ) และได้เปลี่ยน Interface ไปใช้บน socket 8 แทน ( ซึ่งแต่เดิม CPU ตระกูล Pentium เป็นต้นมา ใช้ socket 7 ) ซึ่ง Pentium Pro นั้น มี Performance ในด้านการประมวลผลจำนวนเต็ม ได้สูงกว่า CPU ในตระกูล RISC ( Reduce Instruction Set Computer ) เช่น MIPS และ SPARC อยู่มาก แต่ ด้วยราคาที่แพงมาก ทำให้เป็นปัญหาหนักในการเข้ามาแย่งตลาดลูกค้า และ นี่จึงเป็นการเปิดโอกาส ให้กับทาง AMD และ Cyrix ได้เข้ามามีส่วนแบ่งมากขึ้น หลังจากนั้นไม่นาน Intel ได้ประกาศเทคโนโลยีใหม่ ที่เพิ่มเข้าให้กับ CPU ซึ่งเป็นคำสั่งพิเศษโดยจะมาช่วยลดการทำงานของ CPU ลง และเพิ่มประสิทธิ์ภาพในด้านของ Multimedia ทั้งหมด 57 คำสั่ง... ใช่ครับ Intel ประกาศตัว MMX ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมแบบ SIMD ( Single Instruction Multiple Data stream ) และได้ผลิต CPU Intel MMX ออกวางขาย เป็นรุ่นถัดมา และ แน่นอน .. AMD ก็หวังจะทำตลาดระดับล่าง คืนมาจาก Cyrix โดยได้ทำการ ก็ได้ซื้อบริษัทผลิต Chip CPU ที่เป็นน้องใหม่มาแรง ชื่อว่า NextGen เพื่อให้ได้มาซึ่ง เทคโนโลยีระดับสูงที่จะไล่ทันทาง Intel และใช้เวลาในการรวมกิจการอยู่นานพอสมควรแล้วจึงได้ ผลิต CPU ตัวที่มีประสิทธิภาพสูง และ เป็นก้าวที่สำคัญมากของ AMD นั้นก็คือ AMD K6 เป็น Generation ที่ 6 ของทาง AMD โดยได้เพิ่มคำสั่งด้าน MMX เข้าไปด้วยเช่นกัน (เรียกกันว่า MMX Enhanced) ซึ่งจะว่าเลียนแบบก็ได้ หรือจะว่าไม่เลียนแบบก็ได้ ... เพราะถึงแม้จะมีคำสั่ง MMX เหมือนกัน แต่โครงสร้างการทำงานของคำสั่งไม่เหมือนกัน และ สำหรับ CPU ของ AMD รุ่นนี้ ที่ Clock เท่าๆ กัน ก็มีความเร็วที่สูงกว่า Intel MMX ที่ Clock เท่าๆกัน ... ส่วนหนึ่งก็เป็นเพราะ มีการเพิ่ม cache ระดับหนึ่ง ใน CPU เป็น 2 เท่าของ Pentium MMX ( K6 มี 64K แต่ Pentium MMX มี 32 K ) และ K6 นี้ เป็น CPU ใน Generation ที่ 6 ในขณะที่ Pentium MMX นั้น เป็น CPU ใน Generation ที่ 5 ของ Intel ส่วนทาง IBM และ Cyrix นั้นก็ได้วางโครงการผลิต CPU ตระกูล 6x86MX ที่มีคำสั่ง MMX ออกมาเช่นกัน ... และในรุ่นนี้นั่น ไม่ค่อยจะได้ส่วนแบ่งในตลาดซักเท่าไหร่ และต่อมา Intel ก็ได้ทำการรวมเอา Technology ของ Pentium Pro คือ มี cache ระดับ 2 รวมอยู่บน package เดียวกับ CPU กับ Technology MMX เข้าไว้ด้วยกัน แล้วทำการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายใน รวมทั้ง เปลี่ยนแปลง Interface เสียใหม่ ไม่ใช้แล้ว ทั้ง Socket 7 และ Socket 8 แต่หันไปใช้ Slot-1 แทน แล้วให้ชื่อว่า Intel Pentium II เพื่อหวังจะมาข่ม AMD K6 ที่ออกมาก่อนหน้า เพียงไม่นาน เพราะ AMD K6 นั้น ในด้านของการประมวลผลด้านทศนิยม ( FPU หรือ Floatingpoint Processing Unit ) ยังห่างชั้น กับ Intel Pentium II ที่ระดับความเร็วเท่าๆกันอยู่มาก โดย AMD K6 300 MHz นั้น จะมี FPU performance ประมาณเท่าๆกับ Intel Pentium MMX 233 MHz เท่านั้น ปัญหานี้ค่อนข้างจะเป็นปัญหาหนักสำหรับ ทาง AMD มาก เพราะเกมส์ 3D ที่ออกมา ต่างก็จำเป็นต้องใช้ FPU สูงๆ ทั้งนั้น ย้อนกลับมาดูทางฝั่งของ Cyrix บ้าง ทาง Cyrix เองก็ประสบกับปัญหาใหญ่เช่นกัน เพราะในขณะนั้นทาง Intel มี CPU ที่มีความเร็วสูงถึง 400 MHz และ AMD ก็มีถึง 300 MHz แต่ คู่ขาของทาง Cyrix คือ IBM นั้นกลับไม่สามารถออกทำให้ความเร็วของ 6x86MX สูงกว่า 233 MHz ได้ ดังนั้นทาง Cyrix จึงได้ พยายามปรับปรุง 6x86 MX-PR 266 ( ซึ่งจริงๆ คือ 225 MHz ) ให้มีความสามารถเทียบเท่ากับ MII-300 ( จริงๆ คือ 233 MHz ) ซึ่งก็ได้แค่เพียงช่วยให้ตัวเองอยู่รอดได้เท่านั้น แต่หลังจากนั้นเพียงนาน AMD ก็ได้ประกาศเปิดตัว AMD K6-2 ขึ้น ซึ่ง โดยพื้นฐานเดิมๆ ก็มาจาก AMD K6 เดิมนั่นเอง เพียงแต่ได้แก้ไขบางส่วนเช่นปัญหาเรื่องความร้อนลงไปบ้าง และ สิ่งสำคัญ ที่เพิ่มเข้ามาบน K6-2 และ เป็นตัวที่ทำให้ AMD มีเอกลักษณ์เฉพาะของตัวเอง ไม่ใช่ เดินตามหลัง Intel อีกต่อไป นั่นก็คือ คำสั่งใหม่ๆ ที่เพิ่มเติม เข้ามาแบบ MMX ซึ่งเป็น SIMD enhance อีก 21 คำสั่ง โดยจะช่วยในการประมวลผลด้าน 3D .. ซึ่งความคิดนี้เกิดขึ้นจากที่ว่า โดยพื้นฐานของ CPU ของ AMD แล้ว จะมีความสามารถในการประมวลผล ด้านเลขทศนิยม ด้อยกว่าทาง CPU ของ Intel และ เกมส์ 3D ต่างๆ นั้น ก็ใช้ ทศนิยมในการคำนวนเป็นหลัก ทำให้ AMD พัฒนา 3Dnow! นี้ขึ้นมา ใช่ว่า 3Dnow! ที่เกิดขึ้นมานี้ จะเป็นที่ติดตลาดในทันที เพราะ คำสั่งดังกล่าว ต้องการ Driver ที่สนับสนุน และ ต้องมีการเปลี่ยนแปลง code บางส่วน ของเกมส์ต่างๆ เพื่อให้ ใช้ความสามารถนี้ได้ ... ซึ่งในระยะแรกก็ดูเหมือนว่าลำบากอยู่เหมือนกัน จนกระทั่งยักษ์ใหญ่แห่งวงการ API 3D Game นั่นคือ Microsoft ผู้พัฒนา API DrirectX ได้ออก DirectX Ver 6.0 เพื่อมา Support 3Dnow! ของ AMD ทำให้ card 3D ต่างๆ ทั้งของ 3Dfx, nVidia, Matrox, S3, 3Dlabs และตัวอื่นๆ สามารถใช้ 3Dnow! ได้ แล้วผู้ผลิตเหล่านั่น ยังได้ประกาศว่าจะทำ Driver ของ Product ของตน ให้สนับสนุนฟังก์ชัน 3Dnow! จึงทำให้ software และ เกมส์ต่างๆ หันมาสนับสนุนกันมากขึ้น ในช่วงเวลาก่อนที่ทาง AMD จะเปิดตัว K6-2 ไม่นานนักนั้น .. ทาง Intel เอง ก็ได้เล็งเห็นถึงความสำคัญของตลาดระดับล่าง เพราะถูกแย่งไปโดย ทั้ง AMD, และ Cyrix ไปมากแล้ว ( จะไปทนไหวได้อย่างไรล่ะ ) จึงได้ทำการประกาศตัว Intel Celeron ขึ้น ซึ่ง Celeron นั้น ก็ใช้สถาปัตยกรรมเดียวกันกับ Pentium II เพียงแต่ ไม่มี cache ระดับ 2 มาด้วย เพื่อลดต้นทุนการผลิต และ สามารถขายได้ในราคาที่ถูกกว่า Pentium II มาก โดยทาง Intel ประกาศว่า CPU Celeron ทุกรุ่น จะจำหน่าย ในราคาที่ไม่เกิน 200$ แต่ Intel เดินทางผิดเพราะ ถึงแม้ Celeron ที่ออกมานั้น จะใช้ในงานด้าน เล่นเกมส์ได้ดี แต่กลับงานประเภท office application กลับทำได้แย่กว่า หรือพอพอกับ Pentium MMX และเมื่อเป็นเช่นนี้แล้ว Intel จนทนเสียหน้าอยู่ได้อย่างไร แถม AMD ประกาศตัว K6-2 ออกมา ซึ่งใช้ cache ระดับ 2 บน Mainboard ได้ และ Mainboard บางยี่ห้อ ก็มี cache บน Mainboard ถึง 1MB เลยทีเดียว ทำให้ประสิทธิภาพของ AMD K6-2 นี้ ต่างกับ Celeron อย่างเห็นได้ชัด ในแทบทุกด้าน (จะมีก็แต่ด้านที่ต้องใช้ FPU หนักๆ และ ด้านการ OverClock เท่านั้น ที่ Celeron ทำได้ดีกว่า ) โดยเฉพาะกับด้าน Office Application ซึ่ง AMD K6-2 นี้ สามารถทำ Performance ได้ดีกว่า Intel Pentium II ที่ความเร็วระดับเดียวกัน ซะอีก Intel จึงร้อนก้น และได้ทำการแก้ไข Celeron เสียใหม่ โดยเพิ่ม cache ระดับ 2 ลงไปด้วย บนแผ่น Silicon ชิ้นเดียวกับ CPU เลย (On-die) แต่มีขนาดเป็น 1/4 ของ ที่มีบน Pentium II (128KB) แต่ให้ทำงานที่ความเร็ว เท่าๆ กับ ความเร็วของ CPU เลย (Realtime-clock) ซึ่งก็พอจะช่วยชดเชยเรื่องขนาด cache ที่เล็กกว่า PII ไปได้บ้าง ... และดึงตลาดระดับล่างกลับคืนมาได้บางส่วน เพราะราคาของ Celeron รุ่นใหม่ๆ ที่ออกมานั้น ในระยะแรก ก็แพงกว่ารุ่นเดิมอยู่บ้าง แต่ก็ได้มีการหั่นราคากันลง แข่งกันไป แข่งกันมา จนราคาแทบจะเท่ากัน แต่ยังไง Celeron รุ่นใหม่นี้ ราคาก็ยังแพงกว่า AMD K6-2 ที่ความเร็วเท่าๆ กันอยู่อีกนิดหน่อยล่ะ แต่ถึงอย่างไรก็ตาม จากรายงานที่ออกมาเมื่อเดือน มกราคม ( เมื่อต้นปี 1999 ) ก็พบว่า AMD นั้น มีส่วนแบ่งในตลาดมากถึง 43.9% ในขณะที่ทาง Intel นั้นกลับ ลดลงมาเหลือเพียง 40.3% นี่คงเป็นการบ้านให้ทาง Intel ต้องคิดหนักทีเดียว ... กับคู่แข่งอย่าง AMD เมื่อมาถึงรุ่นปัจจุบัน ... Intel ก็ได้เพิ่มชุดคำสั่งเข้าไปใหม่ ในลักษณะของ MMX เพื่อหมายจะแข่งกับ 3Dnow! ของ AMD โดยให้ชื่อในตอนแรกว่า KNI หรือ Katmai New Instruction ซึ่งก็ไม่สื่อความหมายสักเท่าไรนัก ... และต่อมา ได้ทำการให้ชื่อเป็นทางการใหม่ว่า SSE หรือ Streaming SIMD Extensions ซึ่งก็เป็นชุดคำสั่ง MMX ใหม่ อีก 70 คำสั่ง ที่จะมาช่วยประมวลผลในด้านต่างๆ ไม่จำกัดแค่ด้าน 3D เท่านั้น และ ได้รวมชุดคำสั่งดังกล่าวนี้ เข้าไปใน CPU รุ่นถัดมา และตั้งชื่อว่า Intel Pentium !!! AMD เองก็ไม่ยอมน้อยหน้า ได้ทำการประกาศเปิดตัว CPU ตัวใหม่ของตนขึ้นมาตามกำหมด (ก่อนอินเทลถึงสามวัน) ซึ่งซีพียูตัวใหม่นี้ ไม่ได้มีคำสั่งใหม่ๆ เพิ่มเติมขึ้นมาแต่อย่างใด แต่จะมีก็เพียง การออกแบบ Core ภายในใหม่ (แกนกลางประมวลผล) แล้ว ตั้งชื่อว่าเป็น CXT core ซึ่ง ก็ได้ทดลองใช้ CXT core นี้ กับ CPU K6-2 รุ่น 380 MHz และ 400 MHz มาแล้ว และได้ผลเป็นที่น่าพอใจ กล่าวคือ ให้ Performance โดยรวมดีกว่า Core เดิมที่ clock เดียวกัน ... สิ่งที่เพิ่มเติมเข้ามาสำหรับ CPU รุ่นใหม่ของ AMD นั้น ก็คือ ... มีการใส่ cache ระดับ 2 เข้าไปบน package ของ CPU เลย และ ยังคงใช้กับ Mainboard แบบเดิมที่ใช้กับ AMD K6-2 ด้วย ซึ่ง ทำให้ CPU มอง cache บน mainboard นั้นเป็น cache ระดับ 3 ... หรือ Tri-Level Cache และเรียกชื่อรุ่นใหม่นี้ว่า AMD K6-3 ซึ่งต่อมาภายหลังได้เปลี่ยนชื่อเป็น AMD K6-III เพื่อให้คล้ายกับ Pentium !!! เอาละสิ ... เรื่องมันชักจะยุ่งซะแล้วสิ ... ว่าต่อไป ใครจะอยู่ ใครจะไป ...Intel จะดึงส่วนแบ่งตลาดคืนจาก AMD ได้ไหม? ... Pentium !!! ดีกว่า AMD K6-III หรือไม่? ... SSE กับ Tri-Level Cache อย่างไหนดีกว่า สำคัญกว่ากัน ... เราจะมาดูกัน เจาะลึก ลงระดับรายละเอียดต่างๆ ต่อไปครับ ...
กาลครั้งหนึ่งเมื่อนานมา ... A History So Far ... เรื่องมันเกิดขึ้นหลังจากที่ AMD นั้น ได้แยกตัวออกมาจาก Intel และได้จับตลาดการผลิต chip ต่างๆ มากมายหลายรายการ แต่ก็เพิ่งจะมีศักยภาพ ในการผลิต chip CPU เทคโนโลยีสูงได้ เมื่อไม่กี่ปีก่อนหน้านี้ โดยแรกเริ่มนั้น ผลิตในปริมาณไม่มากนัก และ ทำผลิตออกมาเพื่อแข่งขันกับทาง Intel โดยผลิตชิบเลียนแบบ หรือเรียกกันว่า x86 compatible ซึ่ง รุ่นยอดนิยมก็ได้แก่รุ่น 386 ที่ผลิตตามหลัง Intel 80386 มาติดๆ โดยที่เรียกได้ว่า ลอกเทคโนโลยีกันมาเห็นๆเลย ถึงแม้ว่าทาง AMD จะออกมาประกาศ แก้ข่าวว่าไม่ได้ลอกเลียน แต่ความเป็นจริงๆที่เห็นๆ กันอยู่ก็คือสถาปัตยกรรมภายใน แทบเหมื่อนกัน 100% นั่นเอง และก็ไม่ใช่เพียง AMD เท่านั่น ที่ใช้ช่องว่างที่ Intel ไม่สามารถจดลิขสิทธิ์ ภายใต้ชื่อรุ่นของ CPU ที่เป็นตัวเลขได้ ยังมี Processer จากค่าย Texas Instrument, UMC, IBM, และ Cyrix ที่ได้ส่วนแบ่งทางเทคโนโลยีอันนี้ไปผลิตขายอีกด้วย และ AMD ก็ได้ใช้วิธีนี้ ผลิต CPU Compatible ตามหลัง intel มาเรื่อยๆ ในปี 1989 Intel ก็ได้เปิดตัว CPU ตระกูล 486 ของตนขึ้นมา ซึ่งมีประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ทั้งมีการรวมเอาหน่วยช่วยประมวลผลทางคณิตศาสตร์ ( ในขณะนั้น เรียกว่า Math-Co Processor ) เข้ารวมไว้ใน CPU ตัวเดียวกัน และ ทั้งยังมีการเพิ่มหน่วยความจำขนาดเล็กเข้าไปใน CPU อีกด้วย เรียกว่าเป็น Cache ระดับ 1 ( L1 cache ) ซึ่งเป็นหน่วยความจำขนาดเล็กแต่มีความเร็วสูง ใช้ในการเก็บข้อมูลที่มีการเรียกใช้บ่อย ๆ แต่ต่อมาทาง Intel ได้ออก CPU ตระกูล 586 โดยที่รุ่นนี้หันไปใช้ชื่อ Pentium แทนที่จะเป็นรุ่น 586 สาเหตุก็เพราะ เรื่องการจดลิขสิทธิ์ชื่อที่เป็นตัวเลขนั่นเอง (ชื่อสินค้าที่เป็นตัวเลข กฏหมายไม่ยอมให้จดลิขสิทธิ์) จึงได้จดลิขสิทธิ์ชื่อของ CPU รุ่นที่ถัดจาก 486 เป็นชื่อ เพนเทียมแทน ( Pentium มาจาก Penta ซึ่งแปลว่า 5 ) แต่ทาง AMD นั้น ก็ยังคงใช้ชื่อในลักษณะเดิม คือ 5x86 ซึ่งก็ใช้สถาปัตยกรรมตามอย่าง Intel 486 นั่นเอง และทาง Cyrix นั้น ก็ใช้ชื่อ 5x86 เช่นกัน CPU ที่เป็น 5x86 ของทั้ง AMD และ Cyrix นั่น ใส้ในล้วนเป็น 486 engine ที่พัฒนาขึ่นมาเพื่อให้เหนือหว่า 486 ของ Intel และสามารถแข่งขันในตลาดของ Socket 3 (486) ได้เต็มที่ เมื่อทาง Intel เข้าสู่ Generation ที่ 5 และเปลี่ยนชื่อไปแล้วอย่างนั้น ก็มีผลกับทาง AMD และ Cyrix ซึ่งใช้การโฆษณาจากทาง Intel ในการขาย CPU ของตน ทำให้ AMD หันไปใช้ชื่อของตัวเองบ้าง โดย CPU ใน generaion ที่ 5 ของตนนั้น ให้ชื่อว่า AMD K5 ซึ่งใส่ฟังก์ชันต่างๆเป็น 2 เท่าของ Intel Pentium แต่ด้วยความล่าช้าในการผลิต ทั้งๆ ที่โปรโมทไว้ตั้งนานแล้ว ... ทำให้ CPU ของ AMD รุ่น K5 นั้นไม่ได้รับความสนใจเท่าที่ควร และ เท่าที่ทราบ ก็คือ ไม่มีการนำมาขายที่พันธ์ทิพย์พลาซ่าอย่างจิงจัง จะมีบ้างก็เพียงร้านที่หิ้วกันเข้ามาขายเอง เช่น CompWaxx เป็นต้น และช่วงนั้นเอง Cyrix จึงได้มีโอกาสสร้างชื่อกับ 6x86 ซีพียูตัวใหม่ที่ตามหลัง Pentium มาติดๆ โดย Cyrix ได้ทำสัญญาการร่วมมือผลิตชิป กับทาง IBM (ซึ้งมีข้อแม้ว่า หลังจากที่ IBM ผลิตชิปให้ Cyrix นำออกจำหน่ายได้ 2 เดือน IBM มีสิทธิที่จะจำหน่าย CPU รุ่นเดียวกัน ภายใต้ชื่อ IBM เองได้ด้วย ) และด้วยสาเหตุว่า Cyrix เป็น CPU ที่ราคาถูกกว่า Pentium ซึ่งมีราคาแพงมากในขณะนั้น พร้อมด้วยความสามารถที่ดี ไม่แตกต่างจาก Pentium มากนัก (ออกจะเร็วกว่าเล็กน้อย) CPU ของ Cyrix 6x86 จึงแทบจะครองตลาดระดับล่างในสมัยนั้นเลยทีเดียว โดยที่ AMD ช่วงเวลานั่น ได้เพียงแต่จ้องมองตลาดในพันทิพย์บ้านเราเท่านั่นเอง แต่การเปลี่ยนแปลงของ AMD ตรงนี้นี่เอง เป็นจุดเริ่มต้นของก้าวสำคัญของทาง AMD สำหรับ CPU ใน Generation ต่อมา ต่อมา ทาง Intel ก็ได้วางตลาด CPU Intel Pentium Pro นั้น รุ่นนี้ทาง Intel หมายจะทำออกมาเพื่อใช้สำหรับ WorkStation มากกว่า PC ตามบ้าน โดย เปลี่ยนแปลง Architecture อีกนิดหน่อย เช่น มีการรวม cache ระดับ 2 เข้าบน chip ของ CPU แลย ( แต่ไม่ได้อยู่ภายใน core CPU เหมือนกับ cache ระดับ 1 ) และได้เปลี่ยน Interface ไปใช้บน socket 8 แทน ( ซึ่งแต่เดิม CPU ตระกูล Pentium เป็นต้นมา ใช้ socket 7 ) ซึ่ง Pentium Pro นั้น มี Performance ในด้านการประมวลผลจำนวนเต็ม ได้สูงกว่า CPU ในตระกูล RISC ( Reduce Instruction Set Computer ) เช่น MIPS และ SPARC อยู่มาก แต่ ด้วยราคาที่แพงมาก ทำให้เป็นปัญหาหนักในการเข้ามาแย่งตลาดลูกค้า และ นี่จึงเป็นการเปิดโอกาส ให้กับทาง AMD และ Cyrix ได้เข้ามามีส่วนแบ่งมากขึ้น หลังจากนั้นไม่นาน Intel ได้ประกาศเทคโนโลยีใหม่ ที่เพิ่มเข้าให้กับ CPU ซึ่งเป็นคำสั่งพิเศษโดยจะมาช่วยลดการทำงานของ CPU ลง และเพิ่มประสิทธิ์ภาพในด้านของ Multimedia ทั้งหมด 57 คำสั่ง... ใช่ครับ Intel ประกาศตัว MMX ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมแบบ SIMD ( Single Instruction Multiple Data stream ) และได้ผลิต CPU Intel MMX ออกวางขาย เป็นรุ่นถัดมา และ แน่นอน .. AMD ก็หวังจะทำตลาดระดับล่าง คืนมาจาก Cyrix โดยได้ทำการ ก็ได้ซื้อบริษัทผลิต Chip CPU ที่เป็นน้องใหม่มาแรง ชื่อว่า NextGen เพื่อให้ได้มาซึ่ง เทคโนโลยีระดับสูงที่จะไล่ทันทาง Intel และใช้เวลาในการรวมกิจการอยู่นานพอสมควรแล้วจึงได้ ผลิต CPU ตัวที่มีประสิทธิภาพสูง และ เป็นก้าวที่สำคัญมากของ AMD นั้นก็คือ AMD K6 เป็น Generation ที่ 6 ของทาง AMD โดยได้เพิ่มคำสั่งด้าน MMX เข้าไปด้วยเช่นกัน (เรียกกันว่า MMX Enhanced) ซึ่งจะว่าเลียนแบบก็ได้ หรือจะว่าไม่เลียนแบบก็ได้ ... เพราะถึงแม้จะมีคำสั่ง MMX เหมือนกัน แต่โครงสร้างการทำงานของคำสั่งไม่เหมือนกัน และ สำหรับ CPU ของ AMD รุ่นนี้ ที่ Clock เท่าๆ กัน ก็มีความเร็วที่สูงกว่า Intel MMX ที่ Clock เท่าๆกัน ... ส่วนหนึ่งก็เป็นเพราะ มีการเพิ่ม cache ระดับหนึ่ง ใน CPU เป็น 2 เท่าของ Pentium MMX ( K6 มี 64K แต่ Pentium MMX มี 32 K ) และ K6 นี้ เป็น CPU ใน Generation ที่ 6 ในขณะที่ Pentium MMX นั้น เป็น CPU ใน Generation ที่ 5 ของ Intel ส่วนทาง IBM และ Cyrix นั้นก็ได้วางโครงการผลิต CPU ตระกูล 6x86MX ที่มีคำสั่ง MMX ออกมาเช่นกัน ... และในรุ่นนี้นั่น ไม่ค่อยจะได้ส่วนแบ่งในตลาดซักเท่าไหร่ และต่อมา Intel ก็ได้ทำการรวมเอา Technology ของ Pentium Pro คือ มี cache ระดับ 2 รวมอยู่บน package เดียวกับ CPU กับ Technology MMX เข้าไว้ด้วยกัน แล้วทำการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายใน รวมทั้ง เปลี่ยนแปลง Interface เสียใหม่ ไม่ใช้แล้ว ทั้ง Socket 7 และ Socket 8 แต่หันไปใช้ Slot-1 แทน แล้วให้ชื่อว่า Intel Pentium II เพื่อหวังจะมาข่ม AMD K6 ที่ออกมาก่อนหน้า เพียงไม่นาน เพราะ AMD K6 นั้น ในด้านของการประมวลผลด้านทศนิยม ( FPU หรือ Floatingpoint Processing Unit ) ยังห่างชั้น กับ Intel Pentium II ที่ระดับความเร็วเท่าๆกันอยู่มาก โดย AMD K6 300 MHz นั้น จะมี FPU performance ประมาณเท่าๆกับ Intel Pentium MMX 233 MHz เท่านั้น ปัญหานี้ค่อนข้างจะเป็นปัญหาหนักสำหรับ ทาง AMD มาก เพราะเกมส์ 3D ที่ออกมา ต่างก็จำเป็นต้องใช้ FPU สูงๆ ทั้งนั้น ย้อนกลับมาดูทางฝั่งของ Cyrix บ้าง ทาง Cyrix เองก็ประสบกับปัญหาใหญ่เช่นกัน เพราะในขณะนั้นทาง Intel มี CPU ที่มีความเร็วสูงถึง 400 MHz และ AMD ก็มีถึง 300 MHz แต่ คู่ขาของทาง Cyrix คือ IBM นั้นกลับไม่สามารถออกทำให้ความเร็วของ 6x86MX สูงกว่า 233 MHz ได้ ดังนั้นทาง Cyrix จึงได้ พยายามปรับปรุง 6x86 MX-PR 266 ( ซึ่งจริงๆ คือ 225 MHz ) ให้มีความสามารถเทียบเท่ากับ MII-300 ( จริงๆ คือ 233 MHz ) ซึ่งก็ได้แค่เพียงช่วยให้ตัวเองอยู่รอดได้เท่านั้น แต่หลังจากนั้นเพียงนาน AMD ก็ได้ประกาศเปิดตัว AMD K6-2 ขึ้น ซึ่ง โดยพื้นฐานเดิมๆ ก็มาจาก AMD K6 เดิมนั่นเอง เพียงแต่ได้แก้ไขบางส่วนเช่นปัญหาเรื่องความร้อนลงไปบ้าง และ สิ่งสำคัญ ที่เพิ่มเข้ามาบน K6-2 และ เป็นตัวที่ทำให้ AMD มีเอกลักษณ์เฉพาะของตัวเอง ไม่ใช่ เดินตามหลัง Intel อีกต่อไป นั่นก็คือ คำสั่งใหม่ๆ ที่เพิ่มเติม เข้ามาแบบ MMX ซึ่งเป็น SIMD enhance อีก 21 คำสั่ง โดยจะช่วยในการประมวลผลด้าน 3D .. ซึ่งความคิดนี้เกิดขึ้นจากที่ว่า โดยพื้นฐานของ CPU ของ AMD แล้ว จะมีความสามารถในการประมวลผล ด้านเลขทศนิยม ด้อยกว่าทาง CPU ของ Intel และ เกมส์ 3D ต่างๆ นั้น ก็ใช้ ทศนิยมในการคำนวนเป็นหลัก ทำให้ AMD พัฒนา 3Dnow! นี้ขึ้นมา ใช่ว่า 3Dnow! ที่เกิดขึ้นมานี้ จะเป็นที่ติดตลาดในทันที เพราะ คำสั่งดังกล่าว ต้องการ Driver ที่สนับสนุน และ ต้องมีการเปลี่ยนแปลง code บางส่วน ของเกมส์ต่างๆ เพื่อให้ ใช้ความสามารถนี้ได้ ... ซึ่งในระยะแรกก็ดูเหมือนว่าลำบากอยู่เหมือนกัน จนกระทั่งยักษ์ใหญ่แห่งวงการ API 3D Game นั่นคือ Microsoft ผู้พัฒนา API DrirectX ได้ออก DirectX Ver 6.0 เพื่อมา Support 3Dnow! ของ AMD ทำให้ card 3D ต่างๆ ทั้งของ 3Dfx, nVidia, Matrox, S3, 3Dlabs และตัวอื่นๆ สามารถใช้ 3Dnow! ได้ แล้วผู้ผลิตเหล่านั่น ยังได้ประกาศว่าจะทำ Driver ของ Product ของตน ให้สนับสนุนฟังก์ชัน 3Dnow! จึงทำให้ software และ เกมส์ต่างๆ หันมาสนับสนุนกันมากขึ้น ในช่วงเวลาก่อนที่ทาง AMD จะเปิดตัว K6-2 ไม่นานนักนั้น .. ทาง Intel เอง ก็ได้เล็งเห็นถึงความสำคัญของตลาดระดับล่าง เพราะถูกแย่งไปโดย ทั้ง AMD, และ Cyrix ไปมากแล้ว ( จะไปทนไหวได้อย่างไรล่ะ ) จึงได้ทำการประกาศตัว Intel Celeron ขึ้น ซึ่ง Celeron นั้น ก็ใช้สถาปัตยกรรมเดียวกันกับ Pentium II เพียงแต่ ไม่มี cache ระดับ 2 มาด้วย เพื่อลดต้นทุนการผลิต และ สามารถขายได้ในราคาที่ถูกกว่า Pentium II มาก โดยทาง Intel ประกาศว่า CPU Celeron ทุกรุ่น จะจำหน่าย ในราคาที่ไม่เกิน 200$ แต่ Intel เดินทางผิดเพราะ ถึงแม้ Celeron ที่ออกมานั้น จะใช้ในงานด้าน เล่นเกมส์ได้ดี แต่กลับงานประเภท office application กลับทำได้แย่กว่า หรือพอพอกับ Pentium MMX และเมื่อเป็นเช่นนี้แล้ว Intel จนทนเสียหน้าอยู่ได้อย่างไร แถม AMD ประกาศตัว K6-2 ออกมา ซึ่งใช้ cache ระดับ 2 บน Mainboard ได้ และ Mainboard บางยี่ห้อ ก็มี cache บน Mainboard ถึง 1MB เลยทีเดียว ทำให้ประสิทธิภาพของ AMD K6-2 นี้ ต่างกับ Celeron อย่างเห็นได้ชัด ในแทบทุกด้าน (จะมีก็แต่ด้านที่ต้องใช้ FPU หนักๆ และ ด้านการ OverClock เท่านั้น ที่ Celeron ทำได้ดีกว่า ) โดยเฉพาะกับด้าน Office Application ซึ่ง AMD K6-2 นี้ สามารถทำ Performance ได้ดีกว่า Intel Pentium II ที่ความเร็วระดับเดียวกัน ซะอีก Intel จึงร้อนก้น และได้ทำการแก้ไข Celeron เสียใหม่ โดยเพิ่ม cache ระดับ 2 ลงไปด้วย บนแผ่น Silicon ชิ้นเดียวกับ CPU เลย (On-die) แต่มีขนาดเป็น 1/4 ของ ที่มีบน Pentium II (128KB) แต่ให้ทำงานที่ความเร็ว เท่าๆ กับ ความเร็วของ CPU เลย (Realtime-clock) ซึ่งก็พอจะช่วยชดเชยเรื่องขนาด cache ที่เล็กกว่า PII ไปได้บ้าง ... และดึงตลาดระดับล่างกลับคืนมาได้บางส่วน เพราะราคาของ Celeron รุ่นใหม่ๆ ที่ออกมานั้น ในระยะแรก ก็แพงกว่ารุ่นเดิมอยู่บ้าง แต่ก็ได้มีการหั่นราคากันลง แข่งกันไป แข่งกันมา จนราคาแทบจะเท่ากัน แต่ยังไง Celeron รุ่นใหม่นี้ ราคาก็ยังแพงกว่า AMD K6-2 ที่ความเร็วเท่าๆ กันอยู่อีกนิดหน่อยล่ะ แต่ถึงอย่างไรก็ตาม จากรายงานที่ออกมาเมื่อเดือน มกราคม ( เมื่อต้นปี 1999 ) ก็พบว่า AMD นั้น มีส่วนแบ่งในตลาดมากถึง 43.9% ในขณะที่ทาง Intel นั้นกลับ ลดลงมาเหลือเพียง 40.3% นี่คงเป็นการบ้านให้ทาง Intel ต้องคิดหนักทีเดียว ... กับคู่แข่งอย่าง AMD เมื่อมาถึงรุ่นปัจจุบัน ... Intel ก็ได้เพิ่มชุดคำสั่งเข้าไปใหม่ ในลักษณะของ MMX เพื่อหมายจะแข่งกับ 3Dnow! ของ AMD โดยให้ชื่อในตอนแรกว่า KNI หรือ Katmai New Instruction ซึ่งก็ไม่สื่อความหมายสักเท่าไรนัก ... และต่อมา ได้ทำการให้ชื่อเป็นทางการใหม่ว่า SSE หรือ Streaming SIMD Extensions ซึ่งก็เป็นชุดคำสั่ง MMX ใหม่ อีก 70 คำสั่ง ที่จะมาช่วยประมวลผลในด้านต่างๆ ไม่จำกัดแค่ด้าน 3D เท่านั้น และ ได้รวมชุดคำสั่งดังกล่าวนี้ เข้าไปใน CPU รุ่นถัดมา และตั้งชื่อว่า Intel Pentium !!! AMD เองก็ไม่ยอมน้อยหน้า ได้ทำการประกาศเปิดตัว CPU ตัวใหม่ของตนขึ้นมาตามกำหมด (ก่อนอินเทลถึงสามวัน) ซึ่งซีพียูตัวใหม่นี้ ไม่ได้มีคำสั่งใหม่ๆ เพิ่มเติมขึ้นมาแต่อย่างใด แต่จะมีก็เพียง การออกแบบ Core ภายในใหม่ (แกนกลางประมวลผล) แล้ว ตั้งชื่อว่าเป็น CXT core ซึ่ง ก็ได้ทดลองใช้ CXT core นี้ กับ CPU K6-2 รุ่น 380 MHz และ 400 MHz มาแล้ว และได้ผลเป็นที่น่าพอใจ กล่าวคือ ให้ Performance โดยรวมดีกว่า Core เดิมที่ clock เดียวกัน ... สิ่งที่เพิ่มเติมเข้ามาสำหรับ CPU รุ่นใหม่ของ AMD นั้น ก็คือ ... มีการใส่ cache ระดับ 2 เข้าไปบน package ของ CPU เลย และ ยังคงใช้กับ Mainboard แบบเดิมที่ใช้กับ AMD K6-2 ด้วย ซึ่ง ทำให้ CPU มอง cache บน mainboard นั้นเป็น cache ระดับ 3 ... หรือ Tri-Level Cache และเรียกชื่อรุ่นใหม่นี้ว่า AMD K6-3 ซึ่งต่อมาภายหลังได้เปลี่ยนชื่อเป็น AMD K6-III เพื่อให้คล้ายกับ Pentium !!! เอาละสิ ... เรื่องมันชักจะยุ่งซะแล้วสิ ... ว่าต่อไป ใครจะอยู่ ใครจะไป ...Intel จะดึงส่วนแบ่งตลาดคืนจาก AMD ได้ไหม? ... Pentium !!! ดีกว่า AMD K6-III หรือไม่? ... SSE กับ Tri-Level Cache อย่างไหนดีกว่า สำคัญกว่ากัน ... เราจะมาดูกัน เจาะลึก ลงระดับรายละเอียดต่างๆ ต่อไปครับ ...
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)