Cache e o bus EV6

Além de grandes mudanças na arquitetura, o Athlon adotou o uso de cache L2 integrado (inicialmente usando chips de cache externos, o que deu origem ao formato de cartucho usado nas primeiras versões) e abandonou a compatibilidade com as placas soquete 7 em favor de um novo barramento: o EV6, licenciado da DEC.

Até o K6-3, a AMD não precisava se preocupar em criar uma plataforma para seus processadores, pois eles simplesmente utilizavam as mesmas placas usadas pelos processadores Intel. Com o Pentium II, a Intel mudou as regras do jogo, passando a utilizar um barramento proprietário, o GTL+, que foi usado do Pentium II ao Core 2 Duo, resistindo às mudanças nos soquetes. Outros fabricantes, interessados em desenvolver processadores ou chipset compatíveis precisavam pagar royalties à Intel e jogar conforme as regras definidas por ela, o que levou ao “racha” da plataforma PC. Além das mudanças introduzidas juntamente com novas famílias de processadores, passamos a ter placas para processadores Intel e placas para processadores AMD.

O EV6 era um barramento ponto a ponto bastante moderno, que realizava duas transferências por ciclo (as primeiras versões do Athlon usavam bus de 100 ou 133 MHz, o que resultava em taxas efetivas de respectivamente 200 e 266 MHz). Diferente do barramento compartilhado usado no GTL+ da Intel, o EV6 oferecia o uso de barramentos de dados dedicados para para cada processador (daí o “ponto a ponto”), permitindo que vários processadores acessem a memória e outros componentes do PC simultaneamente. Além de ser uma vantagem importante no ramo dos servidores, essa característica passou a fazer diferença também nos desktops com o lançamento dos processadores dual-core.

A adoção o EV6 deu origem ao Slot A, usado pelas versões iniciais do Athlon. Embora a sinalização fosse diferente, a AMD optou por utilizar o mesmo encaixe do slot 1 (se limitando a inverter a orientação do encaixe), para facilitar o desenvolvimento de placas-mãe e coolers, permitindo que os fabricantes aproveitassem os designs desenvolvidos para os processadores Intel.

O Athlon concorreu diretamente com as versões iniciais do Pentium III, que ainda usavam o cache L2 externo. Como os dois processadores utilizavam cache L2 trabalhando à metade da frequência do processador, a briga manteve-se equilibrada, com o Pentium III ganhando em alguns aplicativos e o Athlon, em outros. Apesar de, no geral, o Athlon ganhar por uma pequena margem, o posto de processador mais rápido acabava sendo conquistado pelo processador com a frequência de operação mais alta e assim trocava de mãos conforme os fabricantes se revezavam no lançamento de versões mais rápidas.

Entretanto, conforme foi aumentando o clock dos processadores, a AMD passou a ter dificuldades em obter módulos de cache capazes de operar a mais de 350 MHz e foi obrigada a aumentar o divisor de frequência do cache. Enquanto nas versões de até 700 MHz do Athlon slot A o cache L2 operando à metade da frequência do processador, nas versões de 750, 800 e 850 MHz ele opera a a apenas 2/5 da frequência e as versões de 900, 950 e 1 GHz o cache opera a apenas 1/3 da frequência. Essa redução progressiva na frequência prejudicou a competitividade dos processadores frente aos Pentium III Coppermine, que usavam cache full-speed.

As caras e desajeitadas versões do Athlon fora rapidamente substituídas pelo Athlon Thunderbird, que incorporou 256 KB de cache L2 full-speed e voltou a utilizar o formato soquete, dando início à era soquete A (soquete 462). Esse mesmo formato continuou sendo usado pelos Durons, Athlons XP e Semprons, até a introdução do Athlon 64 (K8), que passou a utilizar placas-mãe baseadas no soquete 754 ou 939.