¡Hola de nuevo!, ahora toca turno a los AMD en esta miniguia para tratar de comprender  de que se conforma una Pc y como escoger la que mejor nos convenga, empecemos.

Como en el caso de Intel, la historia de los procesadores de AMD también es muy interesante, y muy rica. Hace unos meses publicamos un artículo dedicado a repasar diez procesadores del gigante del chip que, por méritos propios, han pasado a la historia del mundo del PC, y hoy vamos a hacer lo propio con diez procesadores de AMD que tienen también un importante espacio reservado en dicha historia.

AMD (Advanced Micro Device) fue fundada el 1 de mayo de 1969 por Jerry Sanders. No estuvo solo, este ingeniero eléctrico era el director de marketing de Fairchild Semiconductor, y para sacar adelante su proyecto contó con el apoyo de siete colegas de dicha compañía. Esta aventura pasó por diferentes etapas que fueron moldeando, de forma gradual, al gigante de Sunnyvale.

En su primera etapa, AMD trabajó como segundo proveedor de microchips diseñados por Fairchild y National Semiconductor. Esto quiere decir que no existían, por aquél entonces, los procesadores de AMD, ya que la compañía se centraba en la producción de chips lógicos diseñados por otra compañía que giraban alrededor de un objetivo claro: cumplir con el estándar de calidad militar que exigía Estados Unidos. Sé que hoy puede sonar extraño, pero hablamos de los años sesenta, una época en la que era muy difícil conseguir microchips realmente fiables, y por tanto este negocio era viable.

Quizá os sorprenda, pero en su momento los procesadores de AMD apostaron por la arquitectura RISC. El gigante de Sunnyvale quiso dar un empujón a dicha arquitectura en el mercado de consumo general, y lo hizo con la serie AMD 29000, una familia que compitió, en su momento, con la línea 80960 (RISC) de Intel, aunque al final ya sabemos que ambas compañías se centraron en la arquitectura x86.

Para poder utilizar dicha arquitectura en sus procesadores, AMD tuvo que firmar un acuerdo de licencias con Intel. Dicho acuerdo tuvo una primera fase relativamente simple, pero todo se complicó con el paso del tiempo. Ese acuerdo tuvo momentos críticos que llegaron a poner contra las cuerdas a AMD, ya que cuando Intel se dio cuenta del creciente peso que tenía el sector de CPUs x86 intentó hacer todo lo posible por quedarse como el único jugador dentro del mismo, de hecho no llegó a compartir con la compañía de Sunnyvale los detalles del procesador 386.

Como habréis podido imaginar AMD no se quedó a verlas venir. La compañía llevó a Intel a juicio, ya que lo consideraba como una violación del contrato que ambas suscribieron. Al final un tribunal dio la razón a AMD, y a Intel no le quedó más remedio que pagar una gran suma de dinero a AMD. A partir de ese momento dio comienzo una encarnizada lucha entre ambas compañías por liderar el mercado de  los procesadores x86, tanto a nivel de consumo general como a nivel profesional.

Los procesadores de AMD han tenido momentos verdaderamente brillantes, aunque es cierto que, si hacemos una valoración media y tenemos en cuenta todos los momentos clave que ha vivido la industria, Intel ha estado en cabeza en más ocasiones, y durante más tiempo, una realidad que le ha permitido llegar hasta el día de hoy como un auténtico gigante del silicio, aunque también es cierto que, ahora mismo, los procesadores de AMD ofrecen un valor más sólido en relación precio-prestaciones, y que la compañía que dirige Lisa Su no le está poniendo las cosas fáciles al gigante del chip.

Tras esta breve, pero necesaria, introducción estamos preparados para descubrir esos diez procesadores de AMD que marcaron un punto de inflexión, y que han conseguido pasar a la historia del mundo del PC por méritos propios.

1.-AMD AM9080

Estamos ante un clon del 8086 de Intel que AMD logró desarrollar mediante ingeniería inversa, y que compartía con aquel sus características más importantes.

Fue lanzado en 1974 con un coste de producción de 50 centavos de dólar por cada chip. Una oblea de silicio permitía obtener alrededor de 100 chips funcionales, que luego se vendían al mercado militar con un precio de 700 dólares cada uno. Sí, era muy rentable.

Merece estar en la lista de procesadores de AMD más importantes del mundo del PC porque fue el primero de la compañía que utilizó la arquitectura x86.

2.-AMD AM386

Nos encontramos ante otro clon de un procesador Intel, concretamente del 386 del gigante del chip. Este procesador de AMD llegó en 1991 con una configuración de 32 bits y comparte, a grandes rasgos, las bases del modelo de Intel, aunque con un matiz importante, y es que la compañía de Sunnyvale fue capaz de comercializar un modelo 100% compatible con el chip de Intel, pero más potente.

El 386 de Intel funcionaba a 33 MHz, mientras que el chip de AMD era capaz de alcanzar los 40 MHz. En aquella época esa diferencia de 7 MHz era lo bastante importante para afectar de forma notable al rendimiento bruto y a la vida útil del procesador.

Podemos decir que este procesador fue una gran victoria  para AMD, no solo porque la compañía fue capaz de desarrollar un 386 más potente que el de Intel y totalmente compatible con su plataforma (funcionaba en las mismas placas base), sino porque además ganó una importante batalla judicial a Intel, que había intentando bloquear el lanzamiento del 386 de AMD.

Intel quería limitar la licencia x86 a los 286. Si se hubiese salido con la suya el futuro de los procesadores de AMD habría sido muy distinto de lo que todos conocemos.

3.-AMD K5

Estamos ante la primera generación de procesadores x86 diseñada totalmente por AMD, y también ante el rival directo de los Intel Pentium, una de las mejores generaciones de procesadores que ha lanzado la compañía de Santa Clara en toda su historia.

Si nos centramos en la arquitectura, podemos decir que la serie K5 de AMD estaba más cerca del Pentium Pro que del diseño de los Pentium. Esta generación contaba con un procesador RISC con una unidad decodificadora x86 que transformaba todos los comandos x86 en comandos RISC. Sumaba cinco unidades de enteros y una FPU integrada, y disponía de ejecución especulativa fuera de orden para mejorar el rendimiento.

En general esta arquitectura era superior a la utilizada en la serie Pentium, pero su diseño era muy complejo y AMD no pudo superar a tiempo todos los desafíos que tenía por delante. Esto, unido a algunos errores a nivel de caché L1 en las primeras unidades, afectó a la cantidad de chips que pudo producir, obligó a retrasar su lanzamiento a 1996 y no terminó de convencer a los fabricantes de PCs. Para que tengáis una referencia se estima que un K5 a 100 MHz rendía como un Pentium a 133 MHz, pero por lo que hemos comentado acabó siendo un fracaso para AMD.

4.-AMD K6

Sin duda una de las familias de procesadores de AMD más interesantes y más competitivas. Esta generación partió de la base de la anterior, es decir, de los AMD K5, pero AMD no cometió los mismos errores y acabó siendo todo un éxito.

Esto fue posible gracias a una arquitectura base mucho más sencilla. La arquitectura que utilizaron estos procesadores de AMD se conoce como Nx686, mantuvo la compatibilidad con las placas base Socket 7, subió las frecuencias de forma considerable e integró las instrucciones multimedia MMX, que marcaron una auténtica revolución en la segunda mitad de los noventa.

Su frecuencia de trabajo iba desde los 166 MHz y hasta los 300 MHz. En términos de rendimiento estaban  por encima de los Pentium MMX, pero no superaban a los Pentium II, que contaban con una unidad de coma flotante más potente y alcanzaban frecuencias de trabajo muy superiores.

5.-AMD K6-III

Estamos ante una generación de procesadores de AMD que trae utiliza una importante revisión de la arquitectura K6-II de AMD, utilizada en los procesadores que rivalizaron con los Pentium II.

Los procesadores de AMD basados en la arquitectura K6-III han sido los elegidos para ocupar este puesto porque fueron los primeros de la compañía en integrar 256 KB de memoria caché L2 en el encapsulado del procesador. Esto supuso un importante punto de inflexión, ya que al mover la caché L2 de la placa base al procesador se reducía enormemente la latencia y se mejoraba de forma notable el rendimiento.

Llegaron en 1999, utilizaban el socket 7, contaban con las instrucciones MMX y 3D Now! y eran capaces de funcionar a un máximo de 550 MHz. No lograron superar de verdad a los Pentium III a la misma frecuencia, ya que dependían de la configuración de caché L3 integrada en la placa base para llegar al nivel de aquellos, pero ofrecían un buen rendimiento y tenían un precio muy asequible.

6.-AMD Athlon K7

Estamos ante el inicio de una auténtica revolución por parte de AMD que finalizó con los procesadores de AMD que vamos a ver en el siguiente punto.

Con esta generación de procesadores de AMD tuvo un objetivo claro: mejorar la unidad de coma flotante, una de sus grandes cuentas pendientes para superar a Intel en rendimiento bruto, y podemos decir que fue capaz de cumplirlo sin mayor problema. Los primeros procesadores de AMD basados en esta arquitectura llegaron en la segunda mitad de 1999 con una frecuencia de 500 MHz, pero lograron ser los primeros en romper, posteriormente, la barrera del GHz.

La serie de procesadores AMD Athlon K7 utilizaba el socket slot A, que no era compatible a nivel eléctrico con los Pentium III de Intel, y muchos modelos tenían un diseño tipo tarjeta que no solo facilitó la disipación del calor generado, sino que además le dio el espacio necesario para integrar la friolera de 128 KB de caché L1 y 512 KB de caché L2. El modelo que superó el GHz de frecuencia llegó a ser considerado como la CPU x86 más potente del momento.

7.-AMD K8: Athlon 64 

Todo un mito, y sin duda una de las mejores arquitecturas que ha creado AMD hasta el momento. Con esta arquitectura los procesadores de AMD dieron el salto a los 64 bits, gracias a la incorporación de las instrucciones AMD64, y logró lo que parecía imposible, poner contra las cuerdas a Intel.

Los AMD Athlon 64, procesadores basados en la arquitectura K8, eran compatibles con 64 bits, tenían un funcionamiento más fresco que los Pentium 4 y ofrecían, además, un rendimiento mucho mayor. Para que os hagáis una idea de la enorme diferencia que había entre ambos basta una comparativa sencilla, y es que el Athlon 64 2000+ a una frecuencia real de 1 GHz era capaz de rendir al nivel de un Pentium 4 a 2 GHz, mientras que el Athlon 64 3000+, funcionaba a 2 GHz, superaba a un Pentium 4 a 3 GHz.

Mientras Intel intentaba estirar sus Pentium 4, más calentorros y lentos, tirando de subidas de frecuencia extremas en una apuesta sin sentido por llevar al límite la carrera de los MHz en AMD demostraron que su arquitectura K8 jugaba, literalmente, en otra liga.

Los Athlon 64 incorporaron, además, la tecnología Cool’n’Quiet, que reducía el voltaje y la frecuencia de trabajo del procesador cuando se ejecutaban tareas poco exigentes, lo que conseguía una reducción importante del consumo. Empezaron a llegar en 2003, creo que es justo considerarla como la mejor familia de procesadores de AMD de toda la historia.

8.-AMD Athlon 64 X2

Si los Athlon 64 fueron un golpe de autoridad, los Athlon 64 X2 fueron el toque de atención definitivo que Intel necesitó para entender que la cosa iba muy en serio, y que debía ponerse las pilas si no quería verse abrumada por completo. Su llegada tuvo lugar en 2006.

Los Athlon 64 X2 mantienen la base de la arquitectura K8, pero utilizan un diseño de doble núcleo monolítico que estaba a años luz del diseño MCM (dos núcleos pegados) de los Intel Pentium D, que no eran más que dos Pentium 4 de 64 bits interconectados.

Estos nuevos procesadores integraban dos núcleos en un único encapsulado. Cada núcleo tenía sus propios recursos disponibles y podía manejar un hilo. No tenía tampoco nada que ver con la tecnología HyperThreading que Intel había utilizado en los Pentium 4, y que permitía al núcleo manejar, además de un proceso, un subproceso. Las versiones más potentes llegaron a alcanzar los 3.200 MHz por núcleo.

9.-AMD Jaguar

Sé lo que estáis pensando, ¿por qué metemos una arquitectura de bajo consumo y bajo rendimiento que compite con la serie Intel Atom en una lista como esta? Pues muy sencillo, porque ha sido la base de PS4 y Xbox One, y también de PS4 Pro y de Xbox One X.

La arquitectura Jaguar es la sucesora de Bobcat. Como aquella, mantiene un consumo muy reducido y presenta una relación coste-núcleos excelente. Esto la convirtió en la opción ideal para las consolas de nueva generación, ya que cumplía con todos los requisitos que establecían los diseños de Sony y Microsoft: bajo consumo, alto número de núcleos y coste reducido. Para muestra un botón, la APU de PS4, que monta una CPU Jaguar de ocho núcleos y una GPU Radeon superior a la HD 7850, tenía un coste aproximado de solo 100 dólares.

Tanto PS4 como Xbox One, y sus sucesoras, PS4 Pro y Xbox One X, montan una CPU Jaguar de ocho núcleos a unas frecuencias que van desde los 1,6 GHz de PS4 hasta los 2,3 GHz de Xbox One X. Tiene un IPC muy bajo, pero ha sido capaz de dar vida a toda la generación actual de consolas, así que merece estar, sin duda, en esta lista.

10.-AMD Zen

Estaba claro que el último puesto debía estar reservado a esta arquitectura. Podríamos haber metido aquí a la arquitectura Zen 2, que ha sido la que ha permitido a AMD alcanzar a Intel en términos de IPC y dar un mazazo enorme al gigante del chip, pero hemos optado por la primera generación por una razón muy sencilla: representó una revolución enorme, un auténtico punto de inflexión, y permitió a AMD iniciar una recuperación que parecía imposible.

La arquitectura Zen abandona el diseño de núcleo monolítico a favor de un diseño MCM (módulo multi-chip) en el que nos encontramos con las unidades CCX. Cada unidad CCX tiene un total de cuatro núcleos con sus propias cachés L1, L2 y L3. Podemos combinar un máximo de cuatro unidades CCX interconectadas mediante un sistema Infinity Fabric, lo que nos dejaría un chip con 16 núcleos, pero hay que tener en cuenta que cada bloque de cuatro núcleos solo puede utilizar su porción de 8 MB de caché L3.

Gracias a los cambios que introdujo AMD a nivel de diseño y de arquitectura, Zen superó en hasta un 52% el IPC de la arquitectura Bulldozer, dio el salto a los 14 nm y dio vida a procesadores de hasta 16 núcleos y 32 hilos con precios muy competitivos. No llegó a superar el IPC de Skylake, pero en valor precio-prestaciones no tenía rival. Una de las mejores familias de procesadores de AMD que existen.

En la siguiente entrega veremos Tarjetas Graficas, como se componen y para que nos sirven, esperamos sea de ayuda.