Последняя попытка возродить Cyrix
Последняя попытка возродить Cyrix
Сейчас война микропроцессоров идет только между двумя компаниями - Intel и AMD. Athlon и Pentium-3 (или новый Pentium-4), Celeron и Duron борются за первенство в своей нише рынка. Однако буквально два года назад был еще один участник соревнования - Cyrix. Сошел ли он с дистанции окончательно, или компания VIA сможет возродить Cyrix и вернуть его на рынок микропроцессоров? Или все попытки тщетны? Предлагаю посмотреть на результаты тестов производительности Cyrix-III и попытаться спрогнозировать дальнейшую судьбу этого процессора.
Немного биографии
Компания Cyrix была основана в 1988 году инженерами из другой известной микропроцессорной компании, Texas Instruments. Первоначально под маркой Cyrix выпускались математические сопроцессоры для Intel 80286 и 80386. В марте 1992 года Cyrix выпускает первый микропроцессор Cx486SLC, имеющий 600 тыс. транзисторов, 1 Кб кэша первого уровня и архитектуру i386. Через год выходит Cx486SX с увеличенным до 2 Кб кэшем, а еще через полгода - Cx486DX (мат. сопроцессор, 8 Кб кэша, 1100 тыс. транзисторов). Эти процессоры выступали в качестве альтернативы процессорам Intel и AMD, но особого успеха не имели.
Осенью 1995 года увидел свет очередной процессор Cyrix с новой архитектурой - 5x86, однако он оказался на редкость неудачным и в скором времени был выпущен 6x86. Его особенности - 3 млн транзисторов, 0.35 мкм, 16 Кб кэша первого уровня, частота до 150 МГц, PR-индекс в маркировке. Этот процессор сумел наконец-то составить достойную конкуренцию аналогам от Intel и AMD, так как хороший блок целочисленной арифметики позволял обходить более дорогих конкурентов в офисных приложениях, хотя блок операций с плавающей запятой "хромал на обе ноги".
К началу 1997 года Cyrix выпускает два новых процессора. Один из них - интегрированный MediaGX, имеющий в своем составе, кроме собственно процессорного ядра, еще и графический чип (построен на базе S3 ViRGE), и звуковой контроллер (на базе ESS 688). Второй - Cyrix 6x86MX, усовершенствованная версия 6x86 с 64 Кб кэша первого уровня (рекорд по тем временам), поддержкой команд MMX, техпроцесс - 0.35 мкм. Этот процессор был почти вдвое дешевле своих аналогов - Pentium P55C и AMD K6, имел неплохую производительность в офисных программах, но для игр был слаб и очень сильно нагревался. По тем временам Cyrix был вполне конкурентоспособен и идеально подходил для систем минимальной стоимости.
Однако после 6x86MX что-то пошло не так. Cyrix был приобретен National Semiconductor. Следующий процессор, Cyrix MII, был просто доработкой предшественника. 0.25 мкм. вместо 0.35, поддержка шины 100 МГц - и все. В итоге в августе 1999 Cyrix был полностью выкуплен у National Semiconductor за $161 млн тайваньским производителем чипсетов VIA Technology.
Вознамерившись выпускать собственные процессоры, как это делают два ее соперника на рынке чипсетов - Intel и AMD, VIA приобретает другую процессорную компанию, тоже оказавшуюся на мели - Centaur (входила в состав IDT). Centaur выпускала тоже недорогой процессор - IDT WinChip, имевший куда меньший успех, чем тот же Cyrix.
Что же такое Cyrix-III?
По сути это три разных процессора. И вот почему. Свою линейку микропроцессоров VIA решила начать с известного всему миру имени, т.е. назвала процессор Cyrix-III. Сначала была идея построить Cyrix-III на базе ядра, разработанного инженерами из бывшей Cyrix. Они пришли со своими наработками по ядру с кодовым названием Joshua. Работы были закончены, и в апреле 2000 года процессор появился на свет. Но просуществовал он недолго.
Он был похож на Cyrix MII, этот первый Cyrix-III: тоже показывал хорошие результаты в офисных прикладных программах, отставая в играх и в задачах, интенсивно использующих операции с плавающей запятой. Однако составить конкуренцию Celeron он уже не мог, поэтому VIA приняла решение полностью свернуть работы бывшей команды Cyrix и похоронить этот проект, так как было очевидно, что никто не в восторге от нового процессора и продаваться он не будет.
Однако неожиданно для всех через некоторое время снова объявляется Cyrix-III. На этот раз он основан на ядре Samuel, разработанного на базе WinChip-3 - ядра, над которым трудились инженеры Centaur. В той же упаковке, выпускаемый по 0.18 мкм, имеющий кэш первого уровня 128 Кб, новый Cyrix-III оказался еще менее быстродействующим, чем отвергнутый Cyrix-III на ядре Joshua. Однако у него появился ряд неоспоримых преимуществ перед конкурентами: небольшой размер ядра и следующие из этого низкое энергопотребление и невысокий нагрев. Чтобы еще больше усилить полезные качества и вместе с тем повысить производительность, в скором времени VIA выпускает новое творение команды Centaur - процессор Cyrix-IIIA на ядре Samuel-II.
Последняя версия Cyrix
Итак, в чем же ключевые особенности процессора Cyrix-IIIA, заставившие обратить на него внимание? Это размер его ядра. Будучи выполненным по самому компактному на сегодня техпроцессу - 0.15 мкм, ядро Samuel-II имеет размер всего 52 кв. мм, что в два раза меньше, чем ядро Intel Celeron-2 (Coppermine) или AMD Duron (Spitfire). Новый техпроцесс позволил сократить размеры транзисторов, вследствие чего уменьшился потребляемый ими ток, а с ним потребляемая и рассеиваемая мощность. По заявлению VIA, некоторые версии Cyrix-IIIA смогут работать без активного охлаждения, обходясь одним лишь радиатором. Мощность, потребляемая 600 МГц Cyrix-IIIA, работающего от напряжения 1.5 В, составляет 4.5 Вт, что меньше аналогичных показателей даже мобильных процессоров Intel и AMD, не говоря уже об обычных версиях процессоров.
Кроме уменьшения размеров ядра, инженеры Centaur внесли еще несколько существенных изменений в ядро нового процессора. Самое существенное - появился кэш второго уровня размером 64 Кб. Причем сделан он наподобие кэша Duron - диапазоны содержащихся в обоих кэшах данных не пересекаются. Следовательно, общий размер кэша у процессора Cyrix-IIIA, как и у Duron, составляет 128+64=192 Кб, а у Celeron - 128 Кб. Зато у кэша Celeron есть преимущество - он подключен к ядру 256-разрядной шиной, а у Duron и Cyrix-IIIA эта шина всего лишь 64-разрядная.
Из других особенностей ядра Samuel-II можно упомянуть 12 стадий конвейера (как у Duron), поддержку команд MMX и 3Dnow! (опять-таки, как у Duron), работу с процессорной шиной AGTL+ (частота 100 или 133 МГц). Т.е. будучи совместимым с Celeron физически, Cyrix-IIIA имеет перед ним преимущество в виде лучшей пропускной способности процессорной шины и большего объема кэша. Позволит ли это превзойти Celeron в плане общей производительности?
Тестирование производительности
Для оценки производительности Cyrix-IIIA в различных приложениях снова воспользуемся результатами тестов, проведенных командой сайта AnandTech ( http://www.anandtech.com/ ), конкретно - Мэтью Уитхейлером. Тестовая машина состояла из материнской платы Gigabyte 6VX7-4X для Celeron и Cyrix и Asus A7V для Duron, 256 Мб памяти, жесткого диска IBM Deskstar 75GXP 30 Гб, видеокарты GeForce2 GTS, операционные системы - Windows 98 SE и Windows 2000 SP1. Вместе с VIA Cyrix III-667A (133x5) тестировались Celeron-566 (66x8.5) и Duron-600 (100x6). Заметьте, оба процессора уступают Cyrix по тактовой частоте.
Офисные приложения
Для оценки производительности в офисных приложениях использовались Ziff-Davis Media Business и Content Creation WinStone-2001. Оба этих теста несколько раз параллельно прогоняют фрагменты офисных программ: Business WinStone содержит фрагменты Word, Excel, Powerpoint из комплекта Office-2000, а также Norton Antivirus, WinZip, Lotus Notes и Netscape Navigator; Content Creation использует более серьезные программы вроде Photoshop 5.5, Macromedia Director и Sound Forge.
Итак, посмотрим на рис. 2 и рис. 3. Хотя VIA позиционирует свой Cyrix в качестве альтернативы процессорам Celeron и Duron в офисных задачах, именно в этих задачах он и проигрывает. От Celeron он отстает на 20%, а от Duron - на все 50%. И это при разнице в частоте в пользу Cyrix-III! А Celeron к тому же использует процессорную шину вдвое менее эффективно. Причем если рассматривать приложения, более интенсивно использующие ресурсы системы (по CC WinStone), то это отставание еще больше - 40% и 80%.
Есть ли шансы у Cyrix хотя бы догнать конкурентов, равных ему по цене? По-моему, нет.
Игровые OpenGL- и DirectX-программы
Посмотрим на производительность Cyrix-IIIA в играх Quake-III, MDK2 и Unreal Tournament (рис. 4-8). Как ни странно, тут разница в производительности между процессорами не столь велика. Скажем, в Quake-III в разрешении 640x480 Cyrix-IIIA отстает от Celeron на 17%, в 1024х768 - на 15%. Конечно, отрыв Duron гораздо больше - 66 и 50% соответственно. Очевидно, что дело тут в процессорной шине, которая сильно влияет на скорость работы с памятью. Шанс догнать Celeron у Cyrix-IIIA появился только из-за этого. А так как блок операций с плавающей запятой у Cyrix достаточно слаб, он по-прежнему отстает.
В MDK2 в обоих разрешениях Cyrix-III отстает от Celeron на 28%, а от Duron и того больше. В Unreal Tournament ситуация не так плачевна - всего 16%. Это связано с тем, что UT интенсивно использует текстуры и часто обращается к системной памяти за ними. Тут, конечно, Cyrix с его 133 МГц шиной в более выигрышном положении, чем Celeron, однако все равно отстает.
Как показали тесты, Cyrix-IIIA непригоден и для игр тоже. Отставание на 15-30% во всех играх - слишком серьезная цифра.
Причина низкой производительности
Следующий тест, похоже, позволяет увидеть настоящее слабое место процессора Cyrix-IIIA. Linpack позволяет наглядно изобразить скорость работы с памятью в зависимости от размера обрабатываемого блока данных. Тем самым можно оценить быстродействие как подсистемы кэширования, так и скорости работы с системной памятью. Посмотрите на график (рис. 10). Верхняя кривая принадлежит Duron. Мы видим, как кривая возрастает до отметки 64 Кб - задействуются оба кэша, потом резко снижается до 192 Кб, когда происходит выход за пределы кэша (т.е. выполняемые операции приводят к кэш-промаху и происходит обращение к системному контроллеру для выборки данных). А вот кривая Cyrix-IIIA показывает, что кэш у него практически не дает никакого эффекта и по своему быстродействию не превосходит обычную память. В чем причина такого явления - неизвестно, так как нет подробной технической информации об устройстве ядра Cyrix-IIIA.
Вывод?
Может ли Cyrix иметь успех при такой производительности? Конечно, нет. Он проигрывает не только в плане чистой производительности, но и по соотношению "цена/производительность". И если даже Cyrix-IIIA не конкурент Celeron и тем более дешевому Duron, то что говорить о Cyrix-III, который еще на 10-15% медленнее? Но у Cyrix остается один козырь. Он выпускается по 0.15 мкм, поэтому имеет рекордное энергопотребление и минимальный нагрев. Вполне возможно, что кто-либо изъявит желание использовать его в портативных системах. Но пока таких сведений нет.
Есть сведения также о планах VIA по развитию линейки процессоров. Так, в первом квартале 2001 года должен быть выпущен вариант процессора Cyrix-IIIA, выполненный частично по 0.13 мкм. Он будет потреблять еще меньше энергии. Еще через полгода ожидается еще один процессор, построенный на ядре Winchip C5E. Это - 0.13 мкм, при той же площади кристалла (52 кв. мм) у него будет 128 Кб кэша второго уровня. К концу года ожидается новый процессор с кодовым названием Ezra, имеющий тактовые частоты от 1.2 ГГц. Кроме того, VIA планирует запустить в производство чипсет-процессор-видеокарту Mathew и Mathew-2, сочетающий в себе процессорное ядро Cyrix-III и один из многочисленных чипсетов VIA.
Однако этому суждено сбыться только в случае, если процессоры Cyrix-III найдут своего покупателя. А это пока что под большим вопросом... Макс Курмаз, hardware@kv.by,
http://www.kv.by/hardware/
(c) компьютерная газета
Немного биографии
Компания Cyrix была основана в 1988 году инженерами из другой известной микропроцессорной компании, Texas Instruments. Первоначально под маркой Cyrix выпускались математические сопроцессоры для Intel 80286 и 80386. В марте 1992 года Cyrix выпускает первый микропроцессор Cx486SLC, имеющий 600 тыс. транзисторов, 1 Кб кэша первого уровня и архитектуру i386. Через год выходит Cx486SX с увеличенным до 2 Кб кэшем, а еще через полгода - Cx486DX (мат. сопроцессор, 8 Кб кэша, 1100 тыс. транзисторов). Эти процессоры выступали в качестве альтернативы процессорам Intel и AMD, но особого успеха не имели.
Осенью 1995 года увидел свет очередной процессор Cyrix с новой архитектурой - 5x86, однако он оказался на редкость неудачным и в скором времени был выпущен 6x86. Его особенности - 3 млн транзисторов, 0.35 мкм, 16 Кб кэша первого уровня, частота до 150 МГц, PR-индекс в маркировке. Этот процессор сумел наконец-то составить достойную конкуренцию аналогам от Intel и AMD, так как хороший блок целочисленной арифметики позволял обходить более дорогих конкурентов в офисных приложениях, хотя блок операций с плавающей запятой "хромал на обе ноги".
К началу 1997 года Cyrix выпускает два новых процессора. Один из них - интегрированный MediaGX, имеющий в своем составе, кроме собственно процессорного ядра, еще и графический чип (построен на базе S3 ViRGE), и звуковой контроллер (на базе ESS 688). Второй - Cyrix 6x86MX, усовершенствованная версия 6x86 с 64 Кб кэша первого уровня (рекорд по тем временам), поддержкой команд MMX, техпроцесс - 0.35 мкм. Этот процессор был почти вдвое дешевле своих аналогов - Pentium P55C и AMD K6, имел неплохую производительность в офисных программах, но для игр был слаб и очень сильно нагревался. По тем временам Cyrix был вполне конкурентоспособен и идеально подходил для систем минимальной стоимости.
Однако после 6x86MX что-то пошло не так. Cyrix был приобретен National Semiconductor. Следующий процессор, Cyrix MII, был просто доработкой предшественника. 0.25 мкм. вместо 0.35, поддержка шины 100 МГц - и все. В итоге в августе 1999 Cyrix был полностью выкуплен у National Semiconductor за $161 млн тайваньским производителем чипсетов VIA Technology.
Вознамерившись выпускать собственные процессоры, как это делают два ее соперника на рынке чипсетов - Intel и AMD, VIA приобретает другую процессорную компанию, тоже оказавшуюся на мели - Centaur (входила в состав IDT). Centaur выпускала тоже недорогой процессор - IDT WinChip, имевший куда меньший успех, чем тот же Cyrix.
Что же такое Cyrix-III?
По сути это три разных процессора. И вот почему. Свою линейку микропроцессоров VIA решила начать с известного всему миру имени, т.е. назвала процессор Cyrix-III. Сначала была идея построить Cyrix-III на базе ядра, разработанного инженерами из бывшей Cyrix. Они пришли со своими наработками по ядру с кодовым названием Joshua. Работы были закончены, и в апреле 2000 года процессор появился на свет. Но просуществовал он недолго.
Он был похож на Cyrix MII, этот первый Cyrix-III: тоже показывал хорошие результаты в офисных прикладных программах, отставая в играх и в задачах, интенсивно использующих операции с плавающей запятой. Однако составить конкуренцию Celeron он уже не мог, поэтому VIA приняла решение полностью свернуть работы бывшей команды Cyrix и похоронить этот проект, так как было очевидно, что никто не в восторге от нового процессора и продаваться он не будет.
Однако неожиданно для всех через некоторое время снова объявляется Cyrix-III. На этот раз он основан на ядре Samuel, разработанного на базе WinChip-3 - ядра, над которым трудились инженеры Centaur. В той же упаковке, выпускаемый по 0.18 мкм, имеющий кэш первого уровня 128 Кб, новый Cyrix-III оказался еще менее быстродействующим, чем отвергнутый Cyrix-III на ядре Joshua. Однако у него появился ряд неоспоримых преимуществ перед конкурентами: небольшой размер ядра и следующие из этого низкое энергопотребление и невысокий нагрев. Чтобы еще больше усилить полезные качества и вместе с тем повысить производительность, в скором времени VIA выпускает новое творение команды Centaur - процессор Cyrix-IIIA на ядре Samuel-II.
Последняя версия Cyrix
Итак, в чем же ключевые особенности процессора Cyrix-IIIA, заставившие обратить на него внимание? Это размер его ядра. Будучи выполненным по самому компактному на сегодня техпроцессу - 0.15 мкм, ядро Samuel-II имеет размер всего 52 кв. мм, что в два раза меньше, чем ядро Intel Celeron-2 (Coppermine) или AMD Duron (Spitfire). Новый техпроцесс позволил сократить размеры транзисторов, вследствие чего уменьшился потребляемый ими ток, а с ним потребляемая и рассеиваемая мощность. По заявлению VIA, некоторые версии Cyrix-IIIA смогут работать без активного охлаждения, обходясь одним лишь радиатором. Мощность, потребляемая 600 МГц Cyrix-IIIA, работающего от напряжения 1.5 В, составляет 4.5 Вт, что меньше аналогичных показателей даже мобильных процессоров Intel и AMD, не говоря уже об обычных версиях процессоров.
Кроме уменьшения размеров ядра, инженеры Centaur внесли еще несколько существенных изменений в ядро нового процессора. Самое существенное - появился кэш второго уровня размером 64 Кб. Причем сделан он наподобие кэша Duron - диапазоны содержащихся в обоих кэшах данных не пересекаются. Следовательно, общий размер кэша у процессора Cyrix-IIIA, как и у Duron, составляет 128+64=192 Кб, а у Celeron - 128 Кб. Зато у кэша Celeron есть преимущество - он подключен к ядру 256-разрядной шиной, а у Duron и Cyrix-IIIA эта шина всего лишь 64-разрядная.
Из других особенностей ядра Samuel-II можно упомянуть 12 стадий конвейера (как у Duron), поддержку команд MMX и 3Dnow! (опять-таки, как у Duron), работу с процессорной шиной AGTL+ (частота 100 или 133 МГц). Т.е. будучи совместимым с Celeron физически, Cyrix-IIIA имеет перед ним преимущество в виде лучшей пропускной способности процессорной шины и большего объема кэша. Позволит ли это превзойти Celeron в плане общей производительности?
Тестирование производительности
Для оценки производительности Cyrix-IIIA в различных приложениях снова воспользуемся результатами тестов, проведенных командой сайта AnandTech ( http://www.anandtech.com/ ), конкретно - Мэтью Уитхейлером. Тестовая машина состояла из материнской платы Gigabyte 6VX7-4X для Celeron и Cyrix и Asus A7V для Duron, 256 Мб памяти, жесткого диска IBM Deskstar 75GXP 30 Гб, видеокарты GeForce2 GTS, операционные системы - Windows 98 SE и Windows 2000 SP1. Вместе с VIA Cyrix III-667A (133x5) тестировались Celeron-566 (66x8.5) и Duron-600 (100x6). Заметьте, оба процессора уступают Cyrix по тактовой частоте.
Офисные приложения
Для оценки производительности в офисных приложениях использовались Ziff-Davis Media Business и Content Creation WinStone-2001. Оба этих теста несколько раз параллельно прогоняют фрагменты офисных программ: Business WinStone содержит фрагменты Word, Excel, Powerpoint из комплекта Office-2000, а также Norton Antivirus, WinZip, Lotus Notes и Netscape Navigator; Content Creation использует более серьезные программы вроде Photoshop 5.5, Macromedia Director и Sound Forge.
Итак, посмотрим на рис. 2 и рис. 3. Хотя VIA позиционирует свой Cyrix в качестве альтернативы процессорам Celeron и Duron в офисных задачах, именно в этих задачах он и проигрывает. От Celeron он отстает на 20%, а от Duron - на все 50%. И это при разнице в частоте в пользу Cyrix-III! А Celeron к тому же использует процессорную шину вдвое менее эффективно. Причем если рассматривать приложения, более интенсивно использующие ресурсы системы (по CC WinStone), то это отставание еще больше - 40% и 80%.
Есть ли шансы у Cyrix хотя бы догнать конкурентов, равных ему по цене? По-моему, нет.
Игровые OpenGL- и DirectX-программы
Посмотрим на производительность Cyrix-IIIA в играх Quake-III, MDK2 и Unreal Tournament (рис. 4-8). Как ни странно, тут разница в производительности между процессорами не столь велика. Скажем, в Quake-III в разрешении 640x480 Cyrix-IIIA отстает от Celeron на 17%, в 1024х768 - на 15%. Конечно, отрыв Duron гораздо больше - 66 и 50% соответственно. Очевидно, что дело тут в процессорной шине, которая сильно влияет на скорость работы с памятью. Шанс догнать Celeron у Cyrix-IIIA появился только из-за этого. А так как блок операций с плавающей запятой у Cyrix достаточно слаб, он по-прежнему отстает.
В MDK2 в обоих разрешениях Cyrix-III отстает от Celeron на 28%, а от Duron и того больше. В Unreal Tournament ситуация не так плачевна - всего 16%. Это связано с тем, что UT интенсивно использует текстуры и часто обращается к системной памяти за ними. Тут, конечно, Cyrix с его 133 МГц шиной в более выигрышном положении, чем Celeron, однако все равно отстает.
Как показали тесты, Cyrix-IIIA непригоден и для игр тоже. Отставание на 15-30% во всех играх - слишком серьезная цифра.
Причина низкой производительности
Следующий тест, похоже, позволяет увидеть настоящее слабое место процессора Cyrix-IIIA. Linpack позволяет наглядно изобразить скорость работы с памятью в зависимости от размера обрабатываемого блока данных. Тем самым можно оценить быстродействие как подсистемы кэширования, так и скорости работы с системной памятью. Посмотрите на график (рис. 10). Верхняя кривая принадлежит Duron. Мы видим, как кривая возрастает до отметки 64 Кб - задействуются оба кэша, потом резко снижается до 192 Кб, когда происходит выход за пределы кэша (т.е. выполняемые операции приводят к кэш-промаху и происходит обращение к системному контроллеру для выборки данных). А вот кривая Cyrix-IIIA показывает, что кэш у него практически не дает никакого эффекта и по своему быстродействию не превосходит обычную память. В чем причина такого явления - неизвестно, так как нет подробной технической информации об устройстве ядра Cyrix-IIIA.
Вывод?
Может ли Cyrix иметь успех при такой производительности? Конечно, нет. Он проигрывает не только в плане чистой производительности, но и по соотношению "цена/производительность". И если даже Cyrix-IIIA не конкурент Celeron и тем более дешевому Duron, то что говорить о Cyrix-III, который еще на 10-15% медленнее? Но у Cyrix остается один козырь. Он выпускается по 0.15 мкм, поэтому имеет рекордное энергопотребление и минимальный нагрев. Вполне возможно, что кто-либо изъявит желание использовать его в портативных системах. Но пока таких сведений нет.
Есть сведения также о планах VIA по развитию линейки процессоров. Так, в первом квартале 2001 года должен быть выпущен вариант процессора Cyrix-IIIA, выполненный частично по 0.13 мкм. Он будет потреблять еще меньше энергии. Еще через полгода ожидается еще один процессор, построенный на ядре Winchip C5E. Это - 0.13 мкм, при той же площади кристалла (52 кв. мм) у него будет 128 Кб кэша второго уровня. К концу года ожидается новый процессор с кодовым названием Ezra, имеющий тактовые частоты от 1.2 ГГц. Кроме того, VIA планирует запустить в производство чипсет-процессор-видеокарту Mathew и Mathew-2, сочетающий в себе процессорное ядро Cyrix-III и один из многочисленных чипсетов VIA.
Однако этому суждено сбыться только в случае, если процессоры Cyrix-III найдут своего покупателя. А это пока что под большим вопросом... Макс Курмаз, hardware@kv.by,
http://www.kv.by/hardware/
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 05 за 2001 год в рубрике hard :: процессоры
