Athlon

רקע

חברת AMD הוקמה בשנת 1969 על ידי ג'רי סאנדרס. במשך שנים רבות ייצרה מעבדים תואמי אינטל ואף חתמה עמה ב-1982 על חוזה שהפך אותה ליצרן מורשה של אינטל למעבדי 8086 ו-8088.
השינוי במעמדה של AMD כגרורה של אינטל החל באמצע שנות ה-90. ב-1996 ייצרה AMD את המעבדים הראשונים שלא היו העתקים של מעבדי אינטל. המעבדים תוכננו לצאת ב-1995 אך עקב חוסר הניסיון של AMD כמפתחת מעבדים עצמאית, תאריכי יעד רבים לא עמדו במבחן המציאות. המעבדים החדשים קיבלו את השם K5 כאשר ה-K מסמלת את המילה Kryptonite, החומר היחיד שיכול לפגוע בסופרמן, כהקבלה לפגיעה באינטל ששלטה בשוק מעבדים.
ב-1997 החלה AMD לשווק את סדרת K6, שהייתה פיתוח של מהנדסי חברת NexGen שנרכשה בידי AMD. בהרצאה המבטאת את השקפתה של AMD שנשא אלברטו מאקי, מנהל השיווק והמכירות של החברה באזור אירופה, המזרח התיכון ואפריקה (EMEA), תוארה תקופה זו כנקודה שבה הפכה AMD למתחרה שקולה לאינטל.

Classic Athlon

המעבדים הראשונים בעלי המותג Athlon הושקו ב-23 ביוני 1999. המעבדים, שכונו רטרואקטיבית בשם Classic Athlon, סיפקו תוצאות מצוינות במבחני הביצועים בהשוואה למעבדי הפנטיום 3 המתחרים. האת'לון היה המעבד הראשון של AMD שביצועיו עלו על אלה של מתחריו מתוצרת אינטל. מעבדי את'לון היו המיקרוארכיטקטורה השביעית של AMD ולכן דור מעבדים זה נקרא K7.
האופן שבו התחברו המעבדים ללוח האם היה דומה לאופן שבו מחברים כרטיסי הרחבה ונקרא בשם Slot A. ה-Slot A והחיבור של אינטל באותה תקופה, ה-Slot 1, היו תואמים מבחינה פיזית אך לא חשמלית. עובדה זו הקלה על יצרני לוחות האם להתאים לוח שמיועד עבור מעבדי אינטל למעבדי ה-Athlon ללא צורך בתכנון מחודש של הלוח.
הליבה הראשונה של האת'לון נקראה Argon ומעבדיה פעלו בתדרים 500MHz (מגה הרץ) עד 700MHz. ליבת הארגון, שיוצרה בליתוגרפיה (תהליך בו מיצרים שבבי סיליקון) של 250 ננומטר (מיליארדית המטר), הוחלפה כבר בנובמבר 1999 בליבת Pluto שיוצרה ב-180 ננומטר ופעלה בתדרים של 550MHz עד 850MHz. היתרונות של הקטנה של שיטת ייצור המעבדים הם הפחתה בצריכת החשמל וירידה בפליטת החום המאפשרות להעלות את מהירות השעון. ליבת Pluto הוחלפה מאוחר יותר בליבת Orion שיוצרה בליתוגרפיה של 180nm אף היא, אך פעלה בתדרים של 900MHz עד 1000MHz.
מעבדי ה-Athlon שיוצרו ל-Slot A היו המעבדים הראשונים מתוצרת AMD בהם הייתה המכפלה נעולה. אחת הסיבות לנעילת המכפלה הייתה למנוע ממפיצים וספקים להעלות את מכפלת המעבדים (ובכך להעלות את מהירות השעון) ולשווקם כדגמים חזקים יותר ממה שנקבע בעת ייצורם. מעבדים כאלה היו לעיתים קרובות לא יציבים כיוון שהומהרו מבלי שבוצעו הבדיקות הדרושות, ובכך פגעו במוניטין של AMD.
אף על פי שהאת'לונים היו בעלי מכפלה נעולה, משתמשים דקדקנים נוכחו לדעת שבעזרת מחבר על ה-PCB (לוח מעגלים מודפס) ניתן לשלוט על המכפלה.

Thunderbird

ב-5 ביוני 2000 הכריזה AMD על ליבת Thunderbird (או T-Bird בקיצור). ליבה זו יוצרה בשתי גרסאות: הגרסה הראשונה תאמה ל-Slot A הישן ותדרי המעבדים שלה היו 650MHz עד 1000MHz. בגרסה השנייה חזרה AMD לשיטה המסורתית והמעבדים התחברו ישירות לתושבת (Socket) על לוח האם. התושבת החדשה נקראה Socket A והיו בה 462 פינים. המעבדים שיוצרו עבור Socket A פעלו בתדרים 600MHz עד 1400MHz. 
עלייה בביצועי המעבדים הושגה הודות לשינוי שבוצע בזיכרון המטמון מהרמה השנייה. גודל הזיכרון אמנם קוצץ ל-256KB (לעומת 512KB ב-Classic Athlon) אולם מהירות הזיכרון הועלתה. ככלל, למהירות הזיכרון השפעה מכרעת יותר על הביצועים מאשר לנפח.
ה-T-Bird היו גם המעבדים הראשונים שעבדו עם זיכרון ה-DDR שהחל להחליף את זיכרונות ה-SDRAM האיטיים יותר.

Athlon XP

הסדרה הבאה של מעבדי האת'לון מדור K7 היא Athlon XP. המעבדים הראשונים בסדרה זו הושקו ב-9 באוקטובר 2001 והיו בעלי ליבה בשם Palomino. מכיוון שהמעבדים מסדרה זו הציגו ביצועים טובים יותר ממעבדים בעלי מהירות שעון זהה מתוצרת אינטל, החלה AMD לתת לדגמים שמות שביטאו את ביצועי המעבדים בפועל ביחס למעבדי אינטל. כך לדוגמה מעבד Athlon XP בעל מהירות שעון של 1400MHz נקרא בשם Athlon XP 1600+ כי הוא היה קרוב יותר בביצועיו למעבד אינטל במהירות 1600 מגה הרץ. שיטת דירוג זו ידועה בשם PR Rating. מעבדי ה-Athlon XP, שיוצרו רק ל-Socket A, הופצו גם בגרסה שתמכה בשימוש בשני מעבדים על גבי לוח אם אחד ונקראה Athlon MP.
ב-10 ביוני 2002 הכריזה AMD על השקתם של מעבדים בעלי ליבה חדשה - Thoroughbred (או T-Bred בקיצור). המעבדים החדשים היו המעבדים הראשונים של AMD בשיטת ייצור של 130 ננומטר. ליבת T-Bred סבלה מבעיות חום ועיצוב שמנעו מ-AMD להעלות את מהירויות השעון מעבר למהירותם של המעבדים בעלי ליבת Palomino. עקב כך נמכרו רק מעבדים במהירות 1333 עד 1800 מגה הרץ שהחליפו את המעבדים בעלי ליבת Palomino הגדולה יותר. ב-21 באוגוסט 2002 יצאה לאור גרסה חדשה של ליבה זו, "T-Bred "B. גרסה זו הכילה שכבת מתכת נוספת שנועדה לשפר את יכולת המעבד להגיע לתדרים גבוהים.

ליבת T-Bred הציגה שיפור ב-FSB ל-333 מגה הרץ.
ב-10 בפברואר 2003 שוב הציגה AMD ליבה חדשה למעבדי Athlon XP, ליבת Barton. אף על פי שמעבדים בעלי ליבה זו לא פעלו בתדרים גבוהים יותר ממעבדי Athlon XP בעלי ליבת Thoroughbred, הם היו בעלי דירוג גבוה יותר מקודמיהם הודות לזיכרון מטמון של 512KB מרמה שנייה ו-FSB של 400 מגה הרץ.
ארכיטקטורת K7 נמתחה לקצה גבול היכולת שלה. על מנת להמשיך לייצר מעבדים תחרותיים ביחס לאינטל, נזקקה AMD למעבד שיבוסס על ארכיטקטורה חדשה, וכך החל פיתוחו של Athlon 64.

Athlon 64 X2

מעבדי Athlon 64 X2 הם המעבדים כפולי הליבה הראשונים של AMD. זהו למעשה מעבד המכיל שתי ליבות Athlon 64 על פיסת סיליקון אחת. היתרון בשימוש במעבדים מרובי ליבות הוא האפשרות לעבד מספר תהליכונים (Threads) במקביל. כדי לנצל את העיבוד המקבילי מערכת ההפעלה או היישום צריכים להיות מתוכנתים לכך מראש. כאשר תוכנות כאלה רצות על Athlon 64 X2 הן יכולות להשיג כמעט כפליים מהביצועים בהשוואה ל-Athlon 64 חד ליבה.
מספר הטרנזיסטורים במעבדים כפולי ליבה גבוה משמעותית ממעבדים חדי ליבה וכתוצאה מכך פרוסת הסיליקון שאותה חותכים למעבדים רבים מספקת מספר קטן יותר של מעבדים בסיום תהליך הייצור. תפוקת המעבדים הקטנה גורמת לכך שעלות הייצור של Athlon 64 X2 גבוהה יותר.

מחליפו של ה-Athlon

לאחר שנים רבות שבהן נשאו מעבדיה את השם Athlon, במאי 2007 חשפה AMD את מעבדי Phenom, מעבדי הדור הבא המבוססים על ארכיטקטורת K10 ומיועדים לצאת לשוק בתחילת 2008. את סדרת Athlon 64 X2 יחליפו מעבדי Phenom X2 שיכילו שתי ליבות בשם Kuma ומעבדי Phenom X4 שיכילו ארבע ליבות בשם Agena. סדרת המעבדים לשוק הגבוה שתחליף את Athlon FX X2 תהיה גם היא מרובעת ליבות ותקרא Phenom FX. שם הליבות של Phenom FX יהיה Agena FX. כל מעבדי סדרת ה-Phenom החדשה יותאמו לתושבת ה-AM2+ שמחליפה את ה-AM2 ויכללו זיכרון מטמון מרמה 3 בגודל 2MB. למרות זאת, סדרה אחת בדור K10 תשתמש עדיין בשם Athlon 64 X2 אך לא תכלול זיכרון מטמון מרמה 3 ותיועד לשוק הנמוך.