Athlon es el nombre que recibe una gama de microprocesadores compatibles con la arquitectura x86, diseñados por AMD.
AMD Athlon El Athlon original, Athlon Classic, fue el primer procesador x86 de séptima generación y en un principio mantuvo su liderazgo de rendimiento sobre los microprocesadores de Intel. AMD ha continuado usando el nombre Athlon para sus procesadores de octava generación Athlon 64.
Núcleo Classic
El procesador Athlon se lanzó al mercado el 21 de agosto de 1999. El primer núcleo del Athlon, conocido en clave como "K7" (en homenaje a su predecesor, el K6), estuvo disponible inicialmente en versiones de 500 a 650 MHz, pero después alcanzó velocidades de hasta 1 GHz, siendo el primer procesador en romper la barrera del GHz. El procesador es compatible con la arquitectura x86 y debe ser conectado en placas base con Slot A, que son compatibles mecánicamente, pero no eléctricamente, con el Slot 1 de Intel.
Internamente el Athlon es un rediseño de su antecesor, al que se le mejoró substancialmente el sistema de coma flotante (ahora son 3 unidades de coma flotante que pueden trabajar simultáneamente) y se le aumentó la memoria caché de primer nivel (L1) a 128 KB (64 KB para datos y 64 KB para instrucciones). Además incluye 512 KB de caché de segundo nivel (L2) externa al circuito integrado del procesador y funcionando, por lo general, a la mitad de velocidad del mismo (En los modelos de mayor frecuencia la caché funcionaba a 2/5 [En los 750, 800 y 850 MHz] ó 1/3 [En los 900, 950 y 1.000 MHz] de la frecuencia del procesador). El bus de comunicación es compatible con el protocolo EV6 usado en los procesadores DEC 21264 de Alpha, funcionando a una frecuencia de 100 MHz DDR (Dual Data Rate, 200 MHz efectivos).
Núcleo Thunderbird El procesador Athlon con núcleo Thunderbird apareció en el mercado el 5 de junio de 2000, como la evolución del Athlon Classic. Al igual que su predecesor, también se basa en la arquitectura x86 y usa el bus EV6. El rango de velocidad de reloj va desde los 650 MHz hasta los 1,4 GHz. Respecto al Athlon Classic, el Athlon Thunderbird cambió del Slot A al Socket A, más pequeño, sin embargo, se comercializó una pequeña serie de Thunderbird en formato Slot A.
Todos los Athlon Thunderbird integran 128 KB de caché de primer nivel (L1) (64 KB de datos y 64 KB para instrucciones) y 256 KB de caché de segundo nivel (L2) on-die, por supuesto funcionando a la misma frecuencia del núcleo. El proceso de fabricación usado para todos estos microprocesadores es de 0,18µ (Primeramente fabricados con interconexiones de aluminio y luego, en los de 1 GHz o más, de cobre) y el tamaño del encapsulado es de 117 mm2.
Athlon XP Cuando Intel sacó el Pentium IV a 1,7 GHz en abril de 2001 se vio que el Athlon Thunderbird no estaba a su nivel. Además no era práctico para el overclocking, entonces para seguir estando a la cabeza en cuanto a rendimiento de los procesadores x86, AMD tuvo que diseñar un nuevo núcleo, por eso saco el Athlon XP.
AMD lanzó la tercera gran revisión del Athlon, conocido en clave como "Palomino", el 15 de mayo de 2001.
Los cambios principales respecto al núcleo anterior fueron mejoras de rendimiento que lo hacen un 10% más rápido que un Athlon Thunderbird a la misma velocidad de reloj. Su velocidad de reloj se situó entre 1,3 y 1,7 GHz. Además el núcleo Palomino fue el primero en incluir el conjunto de instrucciones SSE de Intel, además de las 3DNow! propias de AMD. El núcleo Palomino seguía teniendo problemas con la disipación de calor, lo que hacía que se calentara demasiado. Entre las mejoras del Palomino respecto al Thunderbird podemos mencionar la prerrecuperación de datos por hardware, conocida en inglés como prefetch, y el aumento de las entradas TLB, de 24 a 32.
Debido a las mejoras de rendimiento a la misma velocidad de reloj respecto a los núcleos anteriores, los Athlon XP fueron comercializados no por su velocidad de reloj, sino mediante una índice de "prestaciones relativas" conocido como PR. Este índice indica la velocidad de reloj equivalente de un Athlon de núcleo thunderbird con el mismo rendimiento que un Athlon XP. Por ejemplo, el Athlon XP 1800+ funciona realmente a 1,53 GHz, pero indica que tiene un rendimiento equivalente a un hipotético Thunderbird a 1,8 GHz.
Núcleo Thoroughbred El núcleo de cuarta generación de los Athlon, el Thoroughbred, comúnmente referida como "Thoroughbred-A" fue lanzado al mercado el 10 de junio de 2002 a una velocidad inicial de 1,80 GHz (2200 con el sistema de prestaciones relativas). Por problemas de estabilidad no apareció ningún modelo superior con este núcleo, aunque rápidamente los modelos inferiores si que pasaron al núcleo Thoroughbred, existiendo incluso 1700+ con núcleo thoroughbred
El núcleo "Thoroughbred" se fabricó con un proceso de 0,13 µm, mejorando los 0,18 µm del proceso de fabricación de núcleo "Palomino". Inicialmente, aparte de la mejora del proceso de fabricación, los núcleos Thoroughbred y Palomino son prácticamente idénticos.
Posteriormente, pronto AMD creó una revisión del núcleo Thoroughbred, denominada "Thoroughbred-B" que aumentaba ligeramente el tamaño del core y añadía una capa más, con lo que resolvía los problemas de disipación de calor heredados desde el núcleo Thunderbird y posibilitaba mayores frecuencias (Llegó a alcanzar unas prestaciones relativas de 2600+). De nuevo, los modelos inferiores pasaron a ser fabricados con este núcleo.
Núcleo Barton
El núcleo Athlon de quinta generación, llamado Barton, funcionaba a un índice PR de entre 2600+ --1917 MHz con bus de 166 mhz-- y 3200+ --2200 MHz con bus de 200--. Existieron Barton con PR menores, pero eran procesadores de bajo consumo diseñados para portátil. El Athlon XP Mobile 2500+ (1833 mhz) fue famoso en el mundo del overclocking porque permitía alcanzar altas frecuencias.
El núcleo Barton tenía como característica principal respecto al Thoroughbred-B el incluir una nueva caché de segundo nivel (L2) de 512 KB en lugar de los 256 KB del Thoroughbred. Además AMD aumentó la frecuencia del bus de 133 MHz (266 efectivos por DDR) a 166 MHz (333 MHz efectivos) y posteriormente hasta 200 MHz (400 MHz efectivos).
Con el lanzamiento del Athlon XP con núcleo Barton, AMD volvió a señalar que sus procesadores eran los x86 más rápidos del mercado, pero algunas pruebas de rendimiento del mercado no indicaban esto. Esto causó un gran revuelo al conocerse que algunas de estas pruebas, como las pruebas de rendimiento BAPCo, estaban diseñadas por ingenieros de Intel.
Núcleo Thorton El núcleo "Thorton" es una variante del "Barton", idéntico a éste pero con la mitad de la caché de segundo nivel (L2) desactivada.
Mobile Athlon XP Los Mobile Athlon XP (Athlon XP-M) son funcionalmente idénticos a los Athlon XP, pero funcionan con voltajes más reducidos. Además tienen la tecnología PowerNow!, que reduce la velocidad de funcionamiento del procesador cuando tiene poca carga de trabajo, para reducir aún más su consumo.
Los Athlon XP-M utilizan el estándar Socket 754. Generalmente se usan en ordenadores portátiles.
