Athlon Thoroughbred

Com a arquitetura de 0.18 micron atingindo seu limite com o Palomino de 1.73 GHz, a AMD se apressou em terminar a atualização de suas fábricas e assim iniciar a fabricação dos processadores baseados na técnica de 0.13 micron.

O primeiro foi o Thoroughbred, uma versão modernizada do Palomino, que manteve os mesmos 256 KB de cache L2 e demais características, mas que oferecia uma dissipação térmica muito mais baixa e era assim capaz de trabalhar a freqüências de clock mais elevadas, o que era uma boa notícia tanto para quem queria processadores mais rápidos quanto para quem queria processadores bons de overclock. Para efeito de comparação, um Thoroughbred de 1.6 GHz consome 52.5 watts, contra 68 watts de um Palomino da mesma freqüência.

Existiu uma redução de 1% no número de transístores, mas ela foi causada por pequenas otimizações feitas durante a transição no processo de fabricação, sem efeito sobre o desempenho. Utilizando a mesma placa-mãe e os mesmos módulos de memória, um Thoroughbred e um Palomino do mesmo clock possuem rigorosamente o mesmo desempenho.

O Thoroughbred original foi produzido em versões de 1.46 a 1.8 GHz, dando origem ao Athlon XP 2200+ (1.8 GHz). Foram lançadas ainda as versões 1700+ (1.46 GHz), 1800+ (1.53 GHz), 1900+ (1.6 GHz) e 2000+ (1.66 GHz) e 2100+ (1.73 GHz), destinadas a substituir os antigos Palominos.

Uma forma simples de diferenciar os primeiros Thoroughbreds dos antigos Palominos é observar a posição dos capacitores incluídos no encapsulamento do processador. Nos Palominos os capacitores são posicionados na face inferior do processador, enquanto no Thoroughbred eles foram movidos para a face superior.

Outra diferença visível é que, graças à técnica de 0.13 micron, o núcleo o Thoroughbred é muito menor que o do Palomino. O Thoroughbred ocupa uma área de 80 mm², enquanto o Palomino ocupa 128 mm², cerca de 60% maior. A diferença salta à vista ao colocar os dois processadores lado a lado:

Athlon Thoroughbred (à esquerda) e Athlon Palomino

Além da questão estética, a redução no tamanho físico do processador representou uma grande economia de custos para a AMD, que passou a ser capaz de produzir 60% mais processadores utilizando o mesmo número de waffers. Isso fez com que, depois de atualizadas as fábricas e solucionados os entraves inicias, os Palominos fossem rapidamente descontinuados.

Todas as versões iniciais do Thoroughbred utilizavam bus de 133 MHz, por isso mantinham a compatibilidade com a maioria das placas antigas. O único empecilho era a tensão, que passou a ser de 1.5, 1.6 ou 1.65v (variando de acordo com o clock e a revisão do processador), contra os 1.75v utilizados pelo Palomino. Devido a isto, muitas placas precisavam de atualizações de BIOS. Como de praxe, algumas placas antigas não eram compatíveis, devido a limitações dos reguladores de tensão, ou incompatibilidades diversas.

Em agosto de 2002 a AMD lançou uma atualização do core Thoroughbred, batizada de “Thoroughbred-B”. Embora mantivesse a mesma arquitetura e fosse produzida utilizando o mesmo processo de fabricação, ela tinha 400 mil transístores a mais e utilizava uma camada metálica adicional (totalizando 9), incluída de forma a melhorar a comunicação entre os componentes internos do processador e assim permitir que ele fosse capaz de atingir freqüências mais altas.

O core Thoroughbred-B foi utilizado nos Athlon XP 2400+ (2.0 GHz) e 2600+ (2.13 GHz), que ainda utilizavam bus de 133 MHz e mais adiante nos modelos 2600+ (1.83 GHz), 2700+ (2.17 GHz) e 2800+ (2.25 GHz), que passaram a utilizar bus de 166 MHz (333). Devido à mudança na freqüência do barramento, estas três versões exigiam uma placa-mãe atualizada, como as baseadas nos chipsets VIA KT333, nVidia nForce2 ou SiS 745. Muitas das placas antigas, baseadas nos chipsets VIA KT266A e SiS 735 suportavam trabalhar com FSB a 166 MHz em overclock, de forma que também podiam ser usadas em conjunto com as novas versões.

O Thoroughbred deu origem à terceira geração do Duron, o Applebred, lançado em agosto de 2003, em versões de 1.4, 1.6 e 1.8 GHz (todas utilizando bus de 133 MHz e tensão de 1.5). O Applebred foi o suspiro final do Duron, antes que ele fosse substituído pelo Sempron.

Por manter os mesmos 64 KB de cache L2, o Duron Applebred não oferecia nenhum ganho de desempenho em relação a um Morgan do mesmo clock. O uso da arquitetura de 0.13 micron e do encapsulamento plástico serviram apenas para permitir que ele fosse capaz de operar a freqüências mais altas. Um detalhe que chama a atenção é que o Duron Applebred é exatamente igual ao Athlon Thoroughbred, incluindo o tamanho do núcleo do processador, encapsulamento e posição dos capacitores. Se não fosse pela etiqueta de identificação, você não seria capaz de diferenciar um do outro visualmente:

Athlon Thoroughbred e Duron Applebred (à direita)

A explicação é que, diferentemente do Spitfire e do Morgan, que eram realmente produzidos em uma linha separada, o Applebred era um Thoroughbred com três quartos do cache L2 desabilitado em fábrica, assim como no caso do Celeron. Aparentemente, o núcleo de 80 mm² do Thoroughbred era barato de se produzir, de forma que a AMD não se deu ao trabalho de criar uma versão separada do processador.

Por ser muito barato, o Duron Applebred foi a opção preferida entre os PCs de baixo custo durante toda a sua vida útil. Era possível inclusive fazer overclocks relativamente grandes aumentando a tensão do processador de 1.5v para 1.65v (a mesma utilizada pelo Thoroughbred). Dependendo do cooler usado, o Duron de 1.6 GHz era capaz de trabalhar estavelmente a 2.0 GHz (utilizando bus de 166 MHz) ou mesmo 2.1 GHz (com bus de 174 MHz, suportado por muitas placas).