AMD K6-III

K6-III、K6-2+

一般情報
発売	1999年2月22日
製造中止	2003年末[1]
共通メーカー	アム
パフォーマンス
最大CPU クロックレート	333MHz～550MHz
FSB速度	66MHz～100MHz
アーキテクチャと分類
テクノロジーノード	0.25μm～0.18μm
マイクロアーキテクチャ	K6
命令セット	86 の
拡張機能	ＭＭＸ 3Dなう！ 強化された 3DNow! (K6-III+)
物理的仕様
コア	1
ソケット	ソケット7 スーパーソケット7
製品、モデル、バリエーション
コア名	シャープトゥース
歴史
前任者	K6-2
後継	アスロン

K6 -III (コード名: "Sharptooth") は、 1999 年 2 月 22 日に発売されたAMD製のx86 マイクロプロセッサラインです。発売時には 400 MHz と 450 MHz の両モデルが発売され、先行する K6-2 アーキテクチャをベースとしていました。256 KB のオンチップ L2 キャッシュが改良されたため、先行モデルの K6-2 に比べてシステム パフォーマンスが大幅に向上しました。K6-III はデスクトップソケット 7システム向けに公式にリリースされた最後のプロセッサでしたが、その後のモバイル K6-III+ および K6-2+ プロセッサは、特定のボード向けに更新されたBIOSが利用可能になった場合、特定のソケット 7 マザーボードで非公式に実行できるようになりました。Intel のPentium IIIプロセッサは、その 6 日後に発売されました。

発売当時、インテルのデスクトップ プロセッサとして最も高速だったのは Pentium II 450 MHz でしたが、整数アプリケーションのベンチマークでは、400 MHz の K6-III がビジネス アプリケーション向けの最高速プロセッサとして Pentium II を上回りました。^[2]わずか数日後の 2 月 26 日、インテルはK6-III 450 MHz よりわずかに高速な 500 MHz の Pentium III "Katmai"シリーズを発売しました。

3D ゲームのパフォーマンスでは、Intel がリードを保っていました。当時人気のあった多くの一人称視点ゲームは、3D 環境の描画において Intel のパイプライン化された浮動小数点ユニットから最大限のパフォーマンスを引き出すように特別に調整されていました。K6-III は K6-2 と同じ浮動小数点ユニット (低レイテンシだがパイプライン化されていない) を継承しているため、ゲームが AMD の 3D-Now! SIMD命令を使用するように更新されない限り、パフォーマンスは Intel で実行した場合よりも大幅に低いままになる可能性があります。

構想上、設計は単純で、オンダイ 256KiB L2キャッシュを備えたK6-2でした。しかし、実行時には 2,140 万個のトランジスタが使用され、設計は単純ではありませんでした。パイプラインは Pentium III に比べて短く、そのため設計は 500 MHz を超えて拡張できませんでした。それでも、K6-III 400 はよく売れ、AMD K6-III 450 は発表当時明らかに市場で最速の x86 チップであり、AMD K6-2 や Intel Pentium II をはるかに上回る性能でした。^[3]

3DNow! は、 Advanced Micro Devices (AMD)が開発したx86命令セットの拡張機能です。基本の x86 命令セットに SIMD ( Single Instruction Multiple Data ) 命令を追加し、ベクター処理を実行できるようにすることで、多くのグラフィックを多用するアプリケーションのパフォーマンスを向上させました。3DNow を実装した最初のマイクロプロセッサは、1998 年に発表されたAMD K6-2でした。

K6-III+ には「Enhanced 3DNow!」(Extended 3DNow! または 3DNow+) があり、5 つの新しいDSP命令が追加されましたが、19 の新しい拡張 MMX 命令は追加されていませんでした。

オリジナルの K6-2 には 64 KB のプライマリ キャッシュと、それよりはるかに大容量のマザーボード搭載キャッシュ (通常は 512 KB または 1024 KB ですが、マザーボードの選択によって異なります) が搭載されていました。256 KB のオンダイ セカンダリ キャッシュを搭載した K6-III は、マザーボード上の可変サイズの外部キャッシュを L3 キャッシュとして再利用しました。この方式は、AMD によって「TriLevel Cache」と呼ばれています。L3 キャッシュの容量は最大 2 MB です。

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  AMD K6-III+ 400ATZ プロセッサのダイ ショット
• 
  AMD-K6-III 450AHX プロセッサのダイショット

Intel の Pentium II の後継品はまだ発売されていませんでしたが、その場しのぎとして、Intel はPentium IIの若干の改訂版を発表し、それを「Pentium III」として再ブランド化しました。基本設計は変更されていませんでしたが ( SSE命令の追加は、当時はパフォーマンス上重要ではありませんでした)、Intel の新しい製造プロセスによってクロック速度が向上し、どの会社の部品がより高速であるかを判断することが困難になりました。

両社とも明確なリードを確立することに熱心でしたが、高周波部品の製造上の問題を抱えていました。AMD は、希少な 500 MHz K6-III がすぐにリコールされた後、500 MHz 以上の K6-III を販売しないことを選択しました。この K6-III は、一部のマザーボードを損傷するほどの電流を消費することが判明したためです。AMD は、代わりに、間もなくリリースされるAthlonに集中することを選択しました。Intel は 550 MHz Pentium III を製造してある程度の成功を収めましたが、600 MHz バージョンは信頼性の問題があり、すぐにリコールされました。

Athlonのリリースにより、K6-III は孤立無援の状態になりました。対象としていた市場セグメントではもはや競争力のある CPU ではありませんでしたが、それでも製造には相当な製造リソースが必要でした。2,140 万個のトランジスタを搭載しているにもかかわらず、118 mm² のダイは 2,200 万個のトランジスタを搭載した Athlon の 184 mm² よりもかなり小さかったです (キャッシュ RAM はロジックよりもトランジスタあたりの面積がはるかに小さい)。しかし、K6-III は 81 mm² で 930 万個のトランジスタを搭載した K6-2 CPU よりも製造コストがかなり高かったのです (K6-III のおよそ 2/3 のサイズ)。一時期、K6-III は AMD にとって優先度の低い部品 (高価な Athlon と製造コストの安い K6-2 の注文がすべて満たされたときにのみ製造されるもの) であり、大量に入手することが困難になりました。

オリジナルの K6-III は、Intel が「Coppermine」Pentium III (オンダイ キャッシュを使用した大幅に改良された部品) をリリースし、同時に新しい製造プロセスに切り替えたときに生産中止になりました。この切り替えは困難を伴い、Intel CPU は 12 か月以上にわたって世界中で品薄状態になりました。これと Athlon の性能向上が相まって、以前は Intel のみを製造していた多くのメーカーも Athlon の部品を注文するようになり、AMD の製造施設は限界に達しました。その結果、AMD は Athlon (および K6-2) を製造する余地を残すために K6-III の製造を中止しました。

x86 CPU 不足が解消された頃には、AMD は K6 ファミリーの改良版を開発し、リリースしていました。これらの K6-2+ および K6-III+ バリアントは、低電力モバイル (ラップトップ) CPU として特別に設計されており、K6 アーキテクチャ (および AMD の将来の K7 プロジェクトを予告) から新しい 180 nm 製造プロセスへの移行を象徴するものでした。機能的には、両方のパーツはダイ シュリンクされた K6-III (2+ は 128 KiB のキャッシュを無効にし、III+ は 256 KiB をフルに使用) であり、AMD の新しいPowerNow!省電力テクノロジを導入しました。PowerNow! は、計算負荷を測定し、アイドル期間中にプロセッサの動作電圧と周波数を下げることで、モバイル アプリケーションのプロセッサ電力を節約し、システム全体の電力消費を削減しました。

ノートパソコン向けではあるが、マザーボードメーカー（GigabyteやFICなど）がデスクトップ用マザーボードのBIOSアップデートを提供してこれらのプロセッサを利用できるようにしたため、デスクトップシステムでも両パーツは熱狂的な支持を集めた。公式にはサポートされていないその他のマザーボードについては、熱狂的なコミュニティが独自に非公式のBIOSアップデートを作成した。 ^{[4] [5] [6]}これらのボードはオーバークロックコミュニティで確固たる人気を博した。K6-III+とK6-2+の450MHz CPUはどちらも、600MHz（112 × 5.5 = 616）以上にオーバークロックされていた。残念ながら、180nmプロセスシュリンクでも、K6アーキテクチャの短い6ステージパイプラインは効率的ではあるものの、クロック速度に関しては拡張が困難だった。 K6 III+ および 2+ は公式には 570 MHz を超える速度は提供されず、空冷を使用したオーバークロックでは最高で約 800 MHz (133x6) が達成されましたが、この制約は 112 MHz FSBを超える安定した速度をサポートするソケット 7 マザーボードが不足していることによっても悪化しました。

当時の AMD のマーケティング リソースは、今後発売される Athlon K7 プロセッサ ラインの発売に集中していたため、180 nm K6 シリーズは業界外ではあまり知られていませんでした。

• CPU ID: AuthenticAMD ファミリー 5 モデル 9
• L1 キャッシュ: 32 + 32 KiB (データ + 命令)
• L2キャッシュ: 256 KiB、フルスピード
• MMX、3DNow!
• ソケット 7、スーパー 7
• フロントサイドバス: 66/100、100 MHz
• VCore: 2.2 V、2.4 V
• 初公開: 1999年2月22日
• 製造工程: 0.25μm
• クロックレート: 333、400、450 MHz

• CPU ID: AuthenticAMD ファミリー 5 モデル 9
• L1 キャッシュ: 32 + 32 KiB (データ + 命令)
• L2キャッシュ: 256 KiB、フルスピード
• MMX、3DNow!
• ソケット 7、スーパー 7
• フロントサイドバス: 66、95、96.2、66/100、100 MHz
• VCore: 2.0 V、2.2 V
• 初公開: 1999年5月31日
• 製造工程: 0.25μm
• クロックレート: 350、366、380、400、433、450、475 MHz

• CPU ID: AuthenticAMD ファミリー 5 モデル 13
• L1 キャッシュ: 32 + 32 KiB (データ + 命令)
• L2キャッシュ: 128 KiB、フルスピード
• MMX、Extended 3DNow!、PowerNow!
• スーパーソケット7
• フロントサイドバス: 95、97、100 MHz
• VCore: 2.0V
• 初公開: 2000年4月18日
• 製造工程: 0.18μm
• クロックレート: 450、475、500、533、550 MHz。(570 MHz、文書化されていません)

• CPU ID: AuthenticAMD ファミリー 5 モデル 13
• L1 キャッシュ: 32 + 32 KiB (データ + 命令)
• L2キャッシュ: 256 KiB、フルスピード
• MMX、Extended 3DNow!、PowerNow!
• スーパー7
• フロントサイドバス: 95、100 MHz
• VCore：2.0V（1.6V、1.8V低電圧タイプ）
• 初公開: 2000年4月18日
• 製造工程: 0.18μm
• クロックレート: 400、450、475、500 MHz。(550 MHz、文書化されていません)

ウィキメディア・コモンズには、 AMD K6-IIIに関連するメディアがあります。

• AMD-K6-III プロセッサ AMD (アーカイブ)
• AMD K6-III-P モバイル製品概要 AMD (アーカイブ)
• AMD K6-III+ モバイル製品概要 AMD (アーカイブ)
• ソケット 7: 今後何年にもわたって使える! Tom's Hardware にて
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