MMX CPU荟萃

Author: 赵亮 Date: 1997-01-01

  自从英特尔公司宣布推出奔腾级的MMX处理器P55C(中文名称为“多能奔腾”)之后,迅速掀起了前所未有的壮阔波澜。处理器市场的另两大巨头AMD和CYRIX也不甘示弱,纷纷推出了各自的MMX级CPU-K6与M2。这几种处理器究竟如何呢?让我们先来对MMX做一个简单了解。
  ●一、什么是MMX
  MMX是MultiMedia Extention的缩写,中文意思是“扩展多媒体”。MMX处理器在原来奔腾处理器的基础上增加了57条指令。CPU中为此添加了8个寄存器,使这57条为视频信号,音频信号和图像处理而设计的指令在以下四个方面有较大增强:
  (1)丰富、逼真的色彩
  (2)快速的图形、图像、三维造型处理
  (3)完美的音频处理效果
  (4)平滑的视频播放能力
  MMX技术是英特尔体系结构自1985年Intel 386扩充至32位后的一次最显著的性能上的加强。MMX处理器在运行常规事物应用程序时,其速度要比不采用MMX技术的处理器快10~20%。而运行经过MMX优化的软件时速度会提高60%左右。据美国权威评测机构Goverment BEST BUYS的评测,分别在DELL OptiPlex GXi与DELL OptiPlex GXiw/MMX上运行Inter Media Benchmark评测软件,在运行Indeo和MPEG-I时,速度差异是显著的:前者仅提高了11.12%,而后者的速度竟然提高了65.60%。因此大家在使用有MMX处理器的机器时,应采用MPEG-I而非Indeo。在其它几种软件的测试中,MMX处理器的表现也同样优秀:在运行Photo Shop时速度提高了39.24%,运行Microsoft Direct 3D时速度提高了65.13%,由此可见,MMX处理器对于图形,图像的处理更加得心应手。下面我们将介绍各种MMX处理器。
  ●二、Intel系列
  Intel P55C即Intel Pentium MMX处理器是英特尔公司最早推出的,也是目前市场上最流行的MMX处理器。最低运行频率为166MHz,采用0.35~0.25微米CMOS工艺,内核工作电压2.8伏,一级高速缓存为32K,这在所有MMX处理器中是最小的。采用2路超级标量,每个时钟周期执行2个指令,由于使用目前流行的Socket 7标准,从而使MMX多能奔腾成为英特尔公司奔腾升级的终点站。
  目前想把奔腾机升级至多能奔腾的朋友可以有两种选择:一是直接购买一颗带MMX功能的处理器替换现有的CPU,这是最简单的方法,可代价未免过高;第二种比较经济的方法是购买英特尔的MMX OVERDRIVE处理器。其价格同MMX处理器相比要便宜得多。使用时先将原处理器拔下,然后换上MMX OVERDRIVE处理器,再把拨下的处理器插到MMX OVERDRIVE处理器背上即可。
  但据Intel称:只有采用82430VX HX和TX芯片组的计算机才能使用MMX OVERDRIVE处理器,而且使用97年上半年生产的MMX OVERDRIVE处理器时必须先将主板上CPU电压从3.3伏下调到2.8伏,使用97年下半年的则不需要。因此,升级之前一定要先查看主板是否具有上述功能。如果有兴趣,你可访问Intel的站点(http://www.intel.com/cn/gb/)以获得更多信息。
  Intel Pentium Pro MMX即PentiumII(代号为Klamath)是英特尔公司于一九九七年五月七日推出的一款Pentium Pro级的MMX处理器,它是目前性能最好的处理器,在所有MMX处理器的测试中总是轻松夺魁,领先的性能令人叹为观止,被誉为“英特尔处理器家族皇冠上的明珠”。但Intel将把PentiumII定位为售价3500美元以上,以高性能的工作站和多媒体理想机器为目标的高档CPU,其昂贵的身价令个人用户望而却步。
  PentiumII同样采用0.35微米的CMOS工艺,内含750万个晶体管,内核工作电压也为28伏。但令人嘱目的是一级高速缓存整整是P55C的两倍,达到了64K。PentiumII处理器具有MMX、双总线、动态执行三大特点,在233MHz,266MHz和300MHz的频率上运行。
  尽管PentiumII性能优异,但它存在着一个致命的弱点:不与现有结构兼容,因为PentiumII是由Pentium Pro取出二级高速缓存并增加MMX功能制造而成,而Pentium Pro使用的是387针的Socket 8插座,并非目前最普便的Socket 7插座,而且必须配合高能奔腾主板才能使用,因此Pentium机用户和Pentium MMX的用户都无法升级至PentiumII。那么Pentium Pro的用户能否通过升级而使用上PentiumII呢?也不能。这是因为PentiumII改变了以往的PGA封装格式,把二级Cache放到了PentiumII的Single Edge Contact(单边接触,SEC)的管壳内部,帮助核心CPU开拓233MHz及以上的时钟频率。该单边接触盒联接着一个242针的SLOT1,该结构的推出把Socket 8推到了结束的边缘。因为它同Socket 8不兼容,无法安装在现有的Pentium Pro主板上,因此就连Pentium Pro的用户也不能升级至PentiumII,若非升级至PentiumII不可,只能把主板更换为采用新的主板设计方案设计的新主板,否则只能寄希望于OVERDRIVE处理器。
  升级至PentiumII的繁琐与价格的高昂只是阻止了个人用户的脚步,正据英特尔所宣称的一样,PentiumII的销售对象是商业用户而非一般消费者,对于商业用户中需要快速、高档系统的人来说,PentiumII 仍是他们最佳的选择。在标准商业应用中PentiumII 266MHz的性能比Pentium 200提高1.5~2倍,在多媒体应用上高出一倍,极快的速度是其致胜的“杀手锏”。英特尔还要在PentiumII的主机板上增加命令为Accelerated Graphics Port (加速图形端口)的专用图形总线,这将大大增强3D性能和质量,但在性能和价格上究竟选择何方,个人用户与商业用户必定要仔细斟酌一番。
  ●三、AMD系列
  AMD K6处理器是AMD公司于四月二日发布的极具吸引力的MMX功能的处理器,采用了0.35~0.25微米工艺技术生产,内含880万个晶体管。晶体管集成数量名列所有CPU中的第一,其设计生产技术相当先进,核心电压为2.9伏。这一点与其它MMX处理器是不同的。一级高速缓存为64K,同PentiumII相同,外部总线宽度是Pentium MMX的2倍,也与PentiumII一样,达到了64,最低运行频率为166MHz。
  K6是支持MMX指令的第一个非英特尔处理器,采用了RISC超级标量设计结构,可同时发出六个指令。这种设计将X86指令集兼容能力与高效率的RISC技术结合在一起,执行较为简单但更有效率的固定长度的RISC 86运作编码,而不是直接执行复杂的,长度不固定的X86运作指令,因此发挥了更高的效率,同时也成为了MMX处理器唯一采用RISC结构的MMX处理器。在《PC World》的测试中,即便是最便宜的采用K6的Polywell Poly k6-200也在测试中击败了所有的Pentium Pro与Pentium MMX,只是稍逊于PentiumII,测试标准是PC World Bench。
  K6采用五层金属加一级的技术和C4倒装片的封装,降低了成本和价格,还采用了快速SCSI硬驱和1M字节Cache(PentiumII为512K),使其具有一些独到的优势。由于AMD和Intel的协定,AMD能够与多能奔腾在二进制上兼容,即指令性兼容。也就是说基于英特尔的多能奔腾开发的软件无需任何改动就能在K6上很好地运行。
  作为一种唯一能够与PentiumII相抗衡的多能奔腾处理器,它的两个最大的优点足以令个人用户欢呼雀跃,其一是K6的性能价格比极佳,它在性能价格比的竞争中甚至领先于Pentium MMX,相对于Intel的PentiumII来说是绝对的廉价品;第二条优势是K6完全支持目前最普通的Socket 7环境,这就意味着Pentium MMX的用户及奔腾机的用户可以轻松地拨下原处理器再换上K6就可以领略一番K6的优秀品质,而完全不需要像PentiumII那样去改动许多使用VX、HX、TX芯片组的586主机板,这也是AMD向PentiumII发起强有力冲击的最有利因素。
  目前,世界上各大PC厂商中的绝大多数都已宣布将采用K6芯片,而众多的个人用户恐怕也开始考虑使用K6芯片使自己的电脑“更加活泼动人”了吧!
  ●四、CYRIX系列
  CYRIX 6X86MX(即M2)是CYRIX公司开发出的又一种新的具有MMX功能的处理器,也是最晚推出的MMX处理器。采用0.35微米的CMOS工艺,内核工作电压2.8伏,令人刮目相看的是其一级高速缓存从M1的16KB一下子增加到了64KB,同Pentium II和K6保持了同一水平。同时,M2实现了一个512单元的分支目标缓冲器(BTB),并采用了许多Pentium Pro芯片中的技术,使其整数单元和协处理器完全适应混合指令集,在16/32位的软件的运行中更得心应手,但在运行Windows NT,3DS,AutoCAD等软件时还不如Pentium芯片,根据《PC MAGAZINE》的编辑之一Join Moris先生所称:采用CYRIX86-P200+的系统是历来在Winstone 96/Windows 95测试中速度最快,性能最高的系统,因此对于个人用户来讲,M2的确是一个相当不错的处理器。
  但6X86-P200+可不能随便购买,因为它使用的是75 MHz外部总线,而Pentium系列最高只支持到66MHz,因此目前普通的586主板无法使用。所以要想用6X86-P200+,就必需一块支持75MHz总线的主板。不过目前支持75MHz总线的主板还是相当多的,例如大众的PA-2010+、海洋的RHINO12、OMEGA的P/I-P55CTM、升技的AX5、IT5H、AR5等。
  但CYRIX公司没有象AMD公司那样从英特尔得到指令集兼容这项授权,五万多种在多能奔腾上优化了的软件将不能很完美地在M2上运行,这是M2的一大缺憾。CYRIX公布的M2家族的三个成员166MHz、200MHz和233MHz的价格/性能比都很优秀,一块CYRIX的6X86-P166+处理器的价格仅相当于Pentium 133的价格,是最便宜的MMX处理器,而且M2支持Socket 7结构,升级简便,这两点深受低档用户的欢迎。
  纵观M2的性能,虽然有些方面非常优秀,但总体性能不高。尽管CYRIX公司宣称能以奔腾产品一半的价格,提供PentiumII的性能,然而在实际测试过程中,M2和PentiumII及K6显然不在同一水平上,倒和P55C性能相当,因此众多的人坚持认为M2的优势只在于价格,可以凭此大举进攻家用市场。M2引人注目是由于和Intel的MMX走了不同的路线,CYRIX在体系结构上的构想有可能改变现有PC的构成方式,从根本上减少生产PC的成本。从采用M2的代表机型康柏的Presario 2000来看,全密封的设计与小巧灵珑的外观令人耳目一新,各种附加板卡在CYRIX前只好嗄然而止。
  ●五、结束语
  纵观1997年的处理器市场,MMX有如腾空出世,光芒四溢,很有可能成为信息产业界的第一嘱目新星。三大厂商激战正酣。但综上所述,P55C无疑还占据着最大的席位,仍是市场的主流与“宠儿”,而PentiumII则是以后才将真正流行的高档CPU,具有最好的性能和最高的价格,每套系统高达3500美元的高价令个人用户不敢问津,其销售对象是商业用户中需要高档机型的人们。K6优异的性能和合适的价格是唯一可向PentiumII发起强有力挑战的竞争者,如果AMD能解决其供货不足的问题,很有可能在Intel的传统范围打开一个大大的缺口,从而取得更大的市场份额,2500美元左右的价格令商业用户和个人用户都能愉快地接受。M2可能仍坚守着低档价位,以不到1500美元的低价进攻家用市场和低档用户市场。在厂商的激战中,最终得益的自然是用户,回首MMX的发展,正暗合一佳句:忽如一夜春风来,千树万树梨花开。