AMD K6-III

AMD K6-III プロセッサ

AMD K6-IIIは、AMDが開発したx86互換のマイクロプロセッサです。このプロセッサは、K6-2プロセッサをベースに、2次キャッシュを搭載した点が最大の特徴です。これにより、当時の競合プロセッサであるPentium IIやPentium IIIに対して、特定の分野で優れた性能を発揮しました。

概要

K6-IIIは、Super Socket 7に対応し、1次キャッシュはデータ32KB、命令32KBの合計64KBを搭載しています。最大の特徴は、Socket 7プラットフォームにおいて初めて256KBの2次キャッシュをCPUコアと同一周波数で動作させたことです。当時のPentium IIやPentium IIIの2次キャッシュはCPUコアの半分で動作していたため、K6-IIIはキャッシュアクセスにおいて有利でした。また、Celeronはコアと等速でしたが、128KBと容量が少なかったです。

2次キャッシュの実装により、マザーボード上のキャッシュメモリは3次キャッシュとして利用できるようになり、AMDはこれをTriLevelCacheと命名しました。3次キャッシュとしてサポートされる外部SRAM容量は最大2MBでしたが、実際に2MBのキャッシュメモリを搭載したマザーボードはほとんどありませんでした。

パフォーマンス

AMDはK6-IIIを「パフォーマンスはPentium IIIの1つ上のクロック周波数の製品と同等」と主張しました。ベンチマークテストでは、Windows 98上でWinstone 99で6%、Windows NT上で4%高速、CPUMark 32では30%高速という結果が出ています。しかし、実際には同一クロックのPentium IIIをわずかに上回る程度との見方が一般的です。これはK6-IIIが浮動小数点演算性能よりも整数演算性能を重視した設計だったため、浮動小数点演算能力においてPentium IIIに劣る結果になったためです。

しかし、ワープロや表計算などのオフィス系ソフトでは、浮動小数点演算性能よりも整数演算性能やクロック周波数の向上が体感性能に大きく影響します。このため、K6-IIIは大容量の2次キャッシュを活かし、これらのアプリケーションで優れた性能を発揮しました。特にSocket 7環境で性能向上を求めるユーザーから強く支持されました。

製造上の課題

K6-IIIは、K6-2のコアにSRAMを追加した設計のため、トランジスタ数が2130万と大規模になりました。製造プロセス上の制約からシリコンダイのサイズが118mm2と大きくなり、製造歩留まりの改善が困難でした。そのため、価格もK6-2に比べて非常に高価になり、メーカー製PCでの採用はほとんどありませんでした。

3DNow! テクノロジー

K6-2およびK6-IIIは、AMDが独自に定義したマルチメディア拡張命令セットである3DNow!を使用することで、同クロックのPentium IIIを上回る浮動小数点演算能力を発揮するポテンシャルがありました。しかし、3DNow!に対応したソフトウェア開発環境が十分に整備されず、普及は限定的でした。それでも、グラフィックカードのドライバなどでは積極的に活用されました。

その後の展開

次世代CPUであるAthlonの登場により、K6-IIIの存在意義は薄れ、生産は打ち切られました。しかし、その後、製造プロセスを縮小し、歩留まりを改善したK6-III+（0.18μm版K6-III）やK6-2+が、主にモバイル向けとして出荷されました。K6-III+は、内蔵2次キャッシュのレイテンシが若干増やされたものの、動作クロック周波数が最大550MHzに引き上げられ、3DNow!命令もEnhanced 3DNow!に進化し、低発熱化も実現しました。これにより、総合的にはK6-IIIよりも改良されたと言えます。

K6-IIIは、Socket 7プラットフォームの限界に挑み、その後のAMDのプロセッサ開発に大きな影響を与えました。

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