Wenn wir heute über die Technik des AMD Ryzen philosophieren, kommen wir nicht umhin, auch seine direkten Vorgänger wenigstens kurz zu streifen. Mit K5 und K6 hatte AMD bereits Mitte der 1990er-Jahre zwei Architekturen im Rennen – K5 selbst entwickelt aus dem hauseigenen RISC-Kern, K6 durch die Übernahme von NexGen eingekauft –, die in Teildisziplinen Achtungserfolge erzielen konnten. Insgesamt jedoch blieben sie chancenlos gegenüber den Intel-Pendants, zum einen, da AMD es nicht schaffte, die CPUs nach Zeitplan einzuführen und sie daher schon bei Release im Rückstand waren, und zum anderen, da insbesondere der K6‑2/-III auf einer Plattform lief, die von Intel bereits ausgemustert worden war.
AMDK7
Das änderte sich mit dem K7, der nicht nur eine komplette Neuentwicklung war, sondern auch eine eigene, moderne Plattform erhielt. Entsprechend erfolgreich war er. Seine Wurzeln hat der K7 im Jahr 1999, in dem er als Athlon das Licht der Welt erblickte. Nicht nur, dass er den damals marktführenden Intel Pentium III in Sachen Leistung überflügeln konnte, AMD gelang es mit der ersten Ausbaustufe des K7 auch, das prestigeträchtige Gigahertz-Rennen für sich zu entscheiden, das damals auch weit über die IT-Presse hinaus für großes Aufsehen sorgte.
AMD hatte die Jahre zuvor mit dem K5 und dem K6 viel Lehrgeld bezahlen müssen. Zwar konnten diese CPUs in bestimmten Teilbereichen sehr gute bis hervorragende Leistung erzielen, allerdings waren ihre Talente zu einseitig. Das extreme Niedriglatenz-Layout zusammen mit den aufwändigen Branch-Predictors (Schaltungen zur Sprungvorhersage) war kompromisslos auf hohe Leistung pro Takt und kurze Durchlaufzeiten durch die Pipelines ausgelegt. Die Folge war, dass AMD erhebliche Schwierigkeiten hatte, den K6 und noch mehr den K5 auf eine konkurrenzfähige Taktfrequenz zu bekommen. Zudem hatten AMD und NexGen, die für den K6 verantwortlich zeichneten, das Thema Fließkomma-Leistung vernachlässigt, was aus damaliger Sicht verständlich war, sich im Rückblick jedoch als Boomerang entpuppte. Bis Mitte der 1990er-Jahre spielten mathematische Co-Prozessoren im Endkundenmarkt noch kaum eine Rolle. Bis zum 386er war der Co-Prozessor nicht einmal zwingend Bestandteil der CPU, sondern wurde bei Bedarf als zusätzlicher Chip in einen zweiten Sockel gesteckt. Fließkomma-Leistung wurde (für Endkunden) erst wichtig, als die ersten 3D-Spiele aufkamen – und das fällt genau in die Zeit, in der K5 und K6 auf den Markt kamen. Entsprechend schlecht schnitten diese Prozessoren auf diesem Gebiet ab. Daran änderte auch die später nachgeschobene SIMD-Einheit “3DNow!” für den K6‑2 nichts, da kaum ein Spieleentwickler diese zusätzlichen Befehle nutzte.
Die jahrelange Unterlegenheit der K5- und K6-Prozessoren auf dem immer wichtiger werdenden Spielemarkt scheint damals ihre Spuren hinterlassen zu haben, denn bei der Entwicklung des Nachfolgers namens K7 galt für die AMD-Entwickler ganz offenbar “klotzen, nicht kleckern”. Während der K6 nur eine Non-pipelined-FPU besaß, durfte der K7 auf nicht weniger als drei Fließkomma-Pipelines zurückgreifen. Unter anderem aus diesem Grund wurde der Athlon in den Jahren 1999 und 2000 der Liebling der Gamer – ein Ruf, der in Stammtischgesprächen noch Jahre nachhallte, wenn mal wieder die ewige Frage AMD vs. Intel debattiert wurde.
Auch sonst blieb bei der Entwicklung des K7 kein Stein auf dem anderen. Das Three-issue-Design mit einem 3‑fach-Dekoder, doppelt so langen ALU-Pipelines wie beim K6 und riesigen Level-1-Caches von je 64 KiB für Code und Daten sorgte für ordentlich Durchsatz. Zudem fußte der K7 nicht mehr auf einer abgelegten, veralteten Infrastruktur von Intel, sondern auf einer mit Hilfe von ehemaligen DEC-Leuten entwickelten, brandneuen Plattform (zuerst Slot A, später Sockel A) mit DDR-Frontside-Bus und viel Entwicklungspotenzial.
