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出版日期:2000-11-06 总期号:970 本年期号:82

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cyrix Ⅲ处理器技术初览

杨靖宇


  最近,在低端处理器市场上,所有人的焦点都集中在intel celeron Ⅱ与amd duron处理器的激烈竞争上。via也不甘寂寞,近日推出了面向低端处理器市场的最新cyrix Ⅲ处理器——samuel。其实早在今年年初,via就曾推出过一款代号为joshua的cyrix Ⅲ处理器,不过由于joshua存在频率低、兼容性差等问题,使via不得不放弃对joshua处理器的进一步研发。


  ■没有二级缓存


  samuel处理器采用0.18μm铝导线工艺制程及winchip核心设计,内核集成了112百万个晶体管,其面积只有76平方毫米,比intel基于socket 370架构的处理器芯片面积要小,同时,samuel的核心电压只有1.9v,功耗最高仅有10w,是目前处理器芯片市场中功耗最低的处理器芯片。由于它的功率较低,所以via宣称cyrix Ⅲ在大气温度较低的情况下,只需要加上一块散热片(不需要风扇)就可以正常工作,不过作为一名diyer,我们并不建议各位朋友去冒这个险,毕竟谁也不能保证cpu一定能在额定的温度下工作。


  samuel是一款基于socket 370架构设计的处理器芯片,理论上,它可以稳定地工作在所有的socket 370主板上。在缓存的设计方面,samuel拥有全速的128kb的l1 cache(一级缓存),其中64kb为数据缓存,64kb为指令缓存。via为了进一步减轻处理器的成本,减少处理器的发热量,将内部的l2 cache省去。由于l2 cache对系统的性能有极大的影响,所以没有l2 cache的cyrix Ⅲ在整数运算性能和浮点性能方面都大为减弱。毫无疑问,cyrix Ⅲ在高速缓存的设计上是失败的,而对于cyrix Ⅲ没有l2 cache的问题,via已表示将会在年底推出0.15μm工艺制程、代号为c5b的cyrix Ⅲ samuel 2处理器,届时将集成64kb容量的l2 cache。


  ■支持较高的外频


  外频和倍频是决定cpu工作性能的一项很关键的指标,大家应该知道amd的k7系列cpu速度快的原因之一就是因为它采用了200mhz外频的ev6总线,而intel未来推出的pentium 4处理器也可以通过使用全新的uad date rate(qdr)技术(4倍频100mhz的总线技术)来达到400mhz的外频。由于cyrix并非针对高端处理器市场,所以它的外频标准一般只是设在100mhz及133mhz上,不过与目前拥有相同架构而外频只有66mhz celeron Ⅱ相比,cyrix Ⅲ处理器仍然具有一定的优势。而在倍频的设定方面,cyrix Ⅲ和celeron相似,同样被锁了倍频,所以玩家如果要对cyrix Ⅲ进行超频,只能通过提升外频来实现了。目前,via推出的cyrix Ⅲ处理器主频有500mhz、533mhz、600mhz几种,其中500mhz主频的cyrix Ⅲ的外频为100mhz,而533mhz为主频的cyrix Ⅲ的外频为133mhz,最高的外频设定为150mhz,也就是说,你可以将533mhz(133×4) cyrixⅢ超至600mhz(150×4)。

  via保留了cyrix原来采用“pr”指数来衡量cyrix Ⅲ处理器性能的做法。英特尔的处理器使用表示处理器实际工作的频率来命名他们的处理器。比如celeron 500的主频就是500 mhz。在过去,cyrix使用的pr指数,是比较intel cpu某一时钟频率性能后,与其性能相当的cyrix处理器就采用这款intel cpu的主频来命名,通常这款cyrix处理器的主频要比intel同级处理器的主频要低一些。

表1 四种cpu生产工艺比较

 

旧viacyrixⅢ

新viacyrixⅢ

celeronⅡ

celeron

制作工艺

0.18微米

0.18微米

0.18微米

0.25微米

工作电压

2.2v

1.8v

1.5v

2.0v

封装

ppga

ppga

fc-pga

ppga

针脚类型

socket 370

socket 370

socket 370

socket 370

l1 cache

64kb

128kb

32kb

32kb

l2 cache

256kb

128kb

128kb

前端总线

100、133mhz

100、133mhz

66mhz

66mhz

指令集

mmx、3dnow!

mmx、3dnow!

sse、mmx

mmx


  pr 500的cyrix Ⅲ使用了133mhz的fsb及3倍频,实际主频仅400mhz,整整比赛扬500mhz低了100mhz的主频。via公司表示,cyrix Ⅲ处理器将不会像intel处理器一样被锁频。cyrix Ⅲ设计本身没有为频率的增加预留很多的空间。根据via的说法,cyrix Ⅲ不会达到1ghz,最高大约会是在600mhz左右。看来,cyrix Ⅲ还是定位于低价位用户的。


  ■兼容问题与浮点运算能力


  via主板与电脑硬件之间的兼容性问题多年来似乎一直困扰着via,想不到这个问题竟然延续至他的cpu身上。从理论上我们可以知道,由于cyrix Ⅲ采用socket 370架构设计,所以它可以安装在任何一款socket 370架构的主板上正常使用,但是由于当初所有的socket 370主板都是专为intel系列的cpu所设计,所以cyrix Ⅲ与原来非via芯片的socket 370主板可能会出现一些兼容性的问题,特别是在intel 815系列的主板上。而事实上我们在针对815主板与cyrix Ⅲ的不少测试当中也发现,cyrix Ⅲ与815主板的问题主要反映在板载的显卡芯片上。对于这个兼容性问题,via已表示将会很快解决。

  浮点运算能力是关系到cpu的多媒体、3d图形处理能力的一个重要指标,也是游戏玩家最关注的一个问题。以往,cyrix系列的处理器一直落后于同频率的k6-2及celeron,为了加强这方面的性能,cyrix Ⅲ加入了对amd 3dnow!及intel mmx指令集的支持,不过由于它支持的3dnow!指令较少,所以其浮点运算能力还是不及intel 的celeron Ⅱ处理器。

  作为与intel、amd相抗衡的via cyrix Ⅲ samuel处理器,实际上并不是一个高性能的处理器芯片,相反,它只是一款面向低端计算机市场的处理器芯片,但由于它在许多方面的设计及性能优势都赶不上同频率的celeronⅡ及duron,所以有部分分析家认为,目前samuel只能凭借它微弱的价格优势在市场上占一小席位(约5%)。不过另一方面,由于samuel处理器具备功率低、发热量小等的优点,使它更适合在移动式的处理器芯片市场上发展。

表2 三种via cpu的性能比较

处理器
名称

芯片
类型

内频

兼容
架构

缓存

fsb

封装
类型

其他

via cyrixⅢ samuel

winchip c5a

500
-700mhz

socket 370

128kb l1 cache

100/
133mhz

pga

支持3dnow!量产中

via cyrix samuelⅡ

winchip c5b

650
-850mhz

socket 370

128k l1 cache&64kb l2 cache

100/
133mhz

pga

支持3dnow!样品制造中

via cyrix matthem

winchip c5b

550+mhz

不详

不详

不详

不详

集成北桥芯片,2d/3d图形加速芯片,支持移动模式,低功耗设计


  via通过收购cyrix和centaur(idt),使其得到了比其它芯片公司更多的关于芯片组方面的知识。这对via来说,十分不容易,我们可以通过附录快速回顾一下过去两年via所发生的一些大事。


  附录:


  ●1998年2月发布mvp3 socket-7芯片组

  ●1998年5月发布apollo pro slot-1芯片组

  ●1998年8月发布mvp4 socket-7芯片组

  ●1998年11月从intel那里获得p6总线的授权

  ●1998年12月发布apollo pro plus slot-1芯片组

  ●1999年2月建立pc133规范

  ●1999年4月和s3公司结盟

  ●1999年6月intel起诉via

  ●1999年6月从美国国民半导体公司收购cyrix公司

  ●1999年7月发布apollo pro 133芯片组

  ●1999年8月并购centaur idt公司

  ●1999年10月发布apollo pro 133a芯片组

  ●1999年11月intel起诉via的客户fic和everex

  ●1999年12月购入s3公司14.9%的股份

  ●2000年1月发布kx133芯片组

  ●2000年1月intel要求禁止via的芯片组进口

  ●2000年2月反控诉侵犯intel专利案

  ●2000年2月cyrix Ⅲ处理器启动