AMD Am5x86
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目次
Am5x86誕生の経緯
Am5x86 ダイ
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1995年（平成7年）、AMDの次世代CPU「AMD K5」の量産が度重なる遅延に見舞われる中、同社の収益を支えたのがAm5x86である。既存のEnhanced Am486の製造プロセスを微細化し、内部クロックを4倍速動作させることで、追加投資なしに486マザーボードの性能を引き上げるアップグレード用プロセッサとして投入された。
AMDがPentium対抗のAMD K5開発にAm29000担当技術者まで投入した経緯は、書籍『忘れ去られたCPU黒歴史』にも触れられている。
発表は1995年（平成7年）11月6日、出荷は同年12月に始まり、大口取引価格は1個93ドルだった。IntelのPentium OverDrive（486用アップグレードCPU）が主な競合だったが、価格と入手性の面でAm5x86が優位に立った。
発表は1995年（平成7年）11月6日、出荷は同年12月に始まり、大口取引価格は1個93ドルだった。IntelのPentium OverDrive（486用アップグレードCPU）が主な競合だったが、価格と入手性の面でAm5x86が優位に立った。
486系最高峰133MHzを実現した設計
Am5x86 アーキテクチャ
Am5x86 はEnhanced Am486をベースに、内部倍率を4倍に設定することで、外部33MHzのバスクロックのまま内部133MHzを実現した。これは486系プロセッサとして最高クロックであり、Socket 3をはじめSocket 1・Socket 2（電圧レギュレータが必要）にも収まる486互換設計のまま到達した数字である。
1次キャッシュは、当時の486系プロセッサで一般的だった8KBの倍となる16KBのライトバックキャッシュを搭載した。命令セットはピュアな486のままで、Pentium固有のcmpxchg8b命令などは実装していない。「大容量キャッシュ×高クロックの486」という力技の設計が、Am5x86の性能の源泉である。
1次キャッシュは、当時の486系プロセッサで一般的だった8KBの倍となる16KBのライトバックキャッシュを搭載した。命令セットはピュアな486のままで、Pentium固有のcmpxchg8b命令などは実装していない。「大容量キャッシュ×高クロックの486」という力技の設計が、Am5x86の性能の源泉である。
486との性能比
Am5x86-133MHz動作時の整数演算性能は、Intel Pentium 75MHz相当、またはそれをわずかに上回るとされた。AMDはこれを受けて型番を「Am5x86-P75」と改め、実クロックとは異なる指標でPentium相当の性能を示す「PRレート」を初めて採用した製品となった。ただし浮動小数点演算や、後年のWindows・ゲームソフトでは、なおPentium 75MHzに一歩譲る場面が多かった。
抜群のコスパとオーバークロック耐性
Am5x86は大口価格1個93ドルという安さに加え、既存の486マザーボード・メモリ・グラフィックカードをそのまま使えるため、新規購入コストを大幅に抑えられた。Pentium機への買い替えや、割高なPentium OverDriveへの交換に比べ、圧倒的なコストパフォーマンスを提供した。
オーバークロック耐性にも定評があり、133MHz動作品を160MHzまで引き上げて使う例が多かった。160MHz動作時はPentium 90MHz相当の性能に達したとされる。後期に製造されたADZ・BGCなどの型番は、より高温での動作が保証されており、オーバークロック志向のユーザーに好まれた。
オーバークロック耐性にも定評があり、133MHz動作品を160MHzまで引き上げて使う例が多かった。160MHz動作時はPentium 90MHz相当の性能に達したとされる。後期に製造されたADZ・BGCなどの型番は、より高温での動作が保証されており、オーバークロック志向のユーザーに好まれた。
「Cyrix Cx5x86」との違い
同時期に486ソケットで動く高性能CPUとして競合したのが、CyrixのCx5x86である。Cx5x86は6段パイプラインや64ビット内部バス、分岐予測を備えた新設計のコアで、より高い1クロックあたりの性能を持つ「真の586寄りアーキテクチャ」とされる。
一方Am5x86は、486設計を忠実に踏襲したまま高クロック化とキャッシュ増強で対抗した製品であり、新規性という点ではCx5x86に譲る。しかし旧世代486システムとの互換性は Am5x86 の方が高く、Cx5x86 では動作に難があった古いマザーボードでも安定して動作した点が評価された。
一方Am5x86は、486設計を忠実に踏襲したまま高クロック化とキャッシュ増強で対抗した製品であり、新規性という点ではCx5x86に譲る。しかし旧世代486システムとの互換性は Am5x86 の方が高く、Cx5x86 では動作に難があった古いマザーボードでも安定して動作した点が評価された。
「486」という名前をめぐる係争と「Pentium」の誕生
Intelは「286」「386」「486」という数字そのものを商標として登録しようとしたが、1991年（平成3年）のAMDとの訴訟で裁判所は「386」を一般名詞と認定し、商標としての独占を認めなかった。この結果Intelは、「486」や次世代を意味する「586」の商標登録も断念することになった。
数字を商標化できない以上、Intelは次世代CPUに数字ではない新名称が必要となり、命名会社レキシコンの提案で、ギリシャ語で「5」を意味する「ペンテ」にちなんだ「Pentium」が採用された。数字の独占ができなかったからこそ、AMDやCyrixは自社製品に「486」「5x86」を堂々と冠することができ、Am5x86という商品名も成立した。
数字を商標化できない以上、Intelは次世代CPUに数字ではない新名称が必要となり、命名会社レキシコンの提案で、ギリシャ語で「5」を意味する「ペンテ」にちなんだ「Pentium」が採用された。数字の独占ができなかったからこそ、AMDやCyrixは自社製品に「486」「5x86」を堂々と冠することができ、Am5x86という商品名も成立した。
Am5x86搭載パソコン
PC-9800シリーズ用 Am5x86アクセラレータカード
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Am5x86は主要PCメーカーの486機にも採用され、ノートパソコンを含む多数のモデルに組み込まれた。日本国内では既存486機のアップグレード用として、アイ・オー・データ機器やメルコ（現バッファロー）などのCPUアクセラレータ製品にも採用され、PC-9821シリーズなどの延命に広く利用された。
海外ではKingston Technologyの「Turbochip」など、ソケット変換器と電圧レギュレータを組み合わせたアップグレードキットが多数販売され、既存の486マザーボードをほぼすべてAm5x86化できるようにした。また組み込み分野でも息が長く、派生コアはAMD Élan SC520（初代Cisco PIX 501にも採用）などに用いられた。
参考書籍
|
忘れ去られたCPU黒歴史 | ||
| 著者 | 大原 雄介 | ||
| 出版社 | 角川アスキー総合研究所 | ||
| サイズ | 単行本 |
|
|
| 発売日 | 2012年07月10日頃 | ||
| 価格 | 1,540円（税込） | ||
| ISBN | 9784048867719 | ||
参考サイト
- Am5x86：Wikipedia（英語版）
- Why Intel Couldn't Trademark Numbers Anymore：Tedium
- AMD AMD-X5-133ADW (Am5x86-P75)：CPU-World
主要スペック
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| メーカー | AMD |
| 発売開始 | 1995年11月（出荷は同年12月） |
| 開発コード名 | X5 |
| ベース設計 | Enhanced Am486 |
| データバス | 外部32ビット／内部32ビット |
| アドレスバス | 32ビット |
| 物理メモリ | 4GB |
| CPUクロック | 133MHz（内部4倍速、上位に150／160MHz品も存在） |
| 1次キャッシュ | 16KB（4-way、ライトバック／ライトスルー、ユニファイド） |
| プロセスルール | 0.35μm |
| ソケット | Socket 1／Socket 2（電圧レギュレータ要）／Socket 3 |
| パッケージ | 168-pin PGA／208-pin SQFP |
| 動作電圧 | 3.45V（後期型は3.3V版もあり） |
| 後継 | AMD K5 |
CPUの歴史
| 発表年 | メーカー | CPU名 | ビット数 | 最大クロック |
|---|---|---|---|---|
| 1970年 | Garrett AiResearch | MP944 (軍用) | 20bit | 375KHz |
| 1971年 | インテル | 4004 | 4bit | 750KHz |
| 1974年 | インテル | 8080 | 8bit | 3.125MHz |
| 1975年 | モステクノロジー | MOS 6502 | 8bit | 3MHz |
| 1976年 | ザイログ | Z80 | 8bit | 20MHz |
| 1978年 | インテル | 8086 | 16bit | 10MHz |
| 1979年 | モトローラ | MC6809 | 8bit | 2MHz |
| 1979年 | ザイログ | Z8000 | 16bit | 10MHz |
| 1980年 | モトローラ | MC68000 | 16bit | 20MHz |
| 1983年 | NEC | V30 | 16bit | 16MHz |
| 1984年 | インテル | 80286 | 16bit | 12MHz |
| 1985年 | インテル | 80386 | 32bit | 40MHz |
| 1985年 | インテル | i960 | 32bit | 100MHz |
| 1985年 | サン・マイクロシステムズ | SPARC | 32bit | 150MHz |
| 1985年 | エイコーン | ARM1 | 32bit | 6MHz |
| 1986年 | MIPS | R2000 | 32bit | 15MHz |
| 1987年 | ザイログ | Z280 | 16bit | 12MHz |
| 1987年 | モトローラ | MC68030 | 32bit | 50MHz |
| 1988年 | MIPS | R3000 | 32bit | 40MHz |
| 1989年 | インテル | 80486 | 32bit | 100MHz |
| 1989年 | インテル | i860 | 32bit | 50MHz |
| 1990年 | モトローラ | MC68040 | 32bit | 40MHz |
| 1991年 | MIPS | R4000 | 64bit | 200MHz |
| 1992年 | DEC | Alpha 21064 | 64bit | 200MHz |
| 1993年 | IBM, モトローラ, Apple | PowerPC 601 | 32bit | 120MHz |
| 1993年 | インテル | Pentium | 32bit | 300MHz |
| 1994年 | IBM, モトローラ, Apple | PowerPC 603 | 32bit | 300MHz |
| 1995年 | サイリックス | Cyrix Cx5x86 | 32bit | 133MHz |
| 1995年 | AMD | Am5x86 | 32bit | 160MHz |
| 1995年 | サン・マイクロシステムズ | UltraSPARC | 64bit | 200MHz |
| 1999年 | IBM, モトローラ | PowerPC G4 | 32bit | 1.67GHz |
| 1999年 | AMD | Athlon | 32bit | 2.33GHz |
| 2000年 | インテル | Pentium 4 | 32bit | 3.8GHz |
| 2001年 | インテル | Itanium | 64bit | 800MHz |
| 2003年 | AMD | Opteron | 64bit | 3.5GHz |
| 2003年 | インテル | Pentium M | 32bit | 2.26GHz |
| 2006年 | SCE,ソニー,IBM,東芝 | Cell | 64bit | 3.2GHz |
| 2006年 | インテル | Core Duo | 32bit | 2.33GHz |
| 2006年 | インテル | Core 2 Duo | 64bit | 3.33GHz |
| 2008年 | インテル | Core i9/i7/i5/i3 | 64bit | 5.8GHz |
| 2017年 | AMD | Ryzen | 64bit | 5.7GHz |
| 2020年 | Apple | M1/M2/M3/M4/M5 | 64bit | 3.49GHz |
| 2023年 | インテル | Core Ultra 9 / 7 / 5 | 64bit | 5.1GHz |
（この項おわり）
名称に「5x86」を含むが実態は486アーキテクチャの延長であり、内部倍率4倍で133MHzという486系最高クロックを実現し、IntelのPentium 75MHz相当の性能を、既存の486マザーボードのまま得られる製品として注目された。同時期に登場したCyrix Cx5x86とは設計思想が対照的である。