Contents
iii
21850J/0—February 2000
AMD-K6
®
-2 Processor Data Sheet
Preliminary Information
Contents
Revision Historyxix
1
AMD-K6
®
-2 Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1
Super7™ Platform Initiative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Super7™ Platform Enhancements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Super7™ Platform Advantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2
Internal Architecture
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1
Introduction
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2
AMD-K6
®
-2 Processor Microarchitecture Overview . . . . . . . . 5
Enhanced RISC86
®
Microarchitecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3
Cache, Instruction Prefetch, and Predecode Bits . . . . . . . . . . 9
Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Prefetching. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Predecode Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4
Instruction Fetch and Decode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Instruction Fetch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Instruction Decode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.5
Centralized Scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.6
Execution Units
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Register X and Y Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.7
Branch-Prediction Logic
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Branch History Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Branch Target Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Return Address Stack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Branch Execution Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3
Software Environment
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1
Registers
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
General-Purpose Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Integer Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Segment Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Segment Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Instruction Pointer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Floating-Point Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Floating-Point Register Data Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
MMX™/3DNow!™ Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
MMX™ Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3DNow!™ Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
EFLAGS Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Control Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Debug Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Model-Specific Registers (MSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37