再向虎山行——Cyrix Ⅲ处理器评测报告
Joshua 的身世可谓坎坷,Cyrix 本是一家CPU设计公司,以生产低价位CPU而著称,Joshua的前身就是Cyrix 公司所设计的代号为Cayenne 的处理器。Cyrix 公司被美国国家半导体公司(NS)收购后,去年又易主VIA(威盛电子)公司。VIA是Intel在主板芯片组领域的主要竞争对手,特别是在今年,随着Intel芯片组产品出现的一些问题,VIA产品的市场份额正在逐步扩大。本以生产芯片组著称的VIA公司接手Cyrix以后,继续研发了Cyrix Ⅲ,并于2月22日正式向全球公布(原名为约书亚Joshua),大举进攻低价位电脑市场,向Intel的赛扬挑战。它的出现,标志着华人也拥有了自己研发制造的CPU了,使华人在CPU制造业终于有了一席之地。(^12070201a^)
VIA公司表示,此时推出Joshua微处理器,可说是完全符合天时、地利、人和。Joshua是VIA在购并Cyrix与IDT旗下CPU部门后,所推出首款采用Socket 370架构、支援133MHz外频、拥有256K L2 Cache及Advanced 3DNow!指令集的微处理器。VIA 信心十足地表示,今年将拿下10%的全球市场占有率。该处理器以Cayenne为核心,并交由国家半导体公司(NS)代工,以0.18微米工艺生产,市场锁定以赛扬为竞争对手,量产时间约在3月下旬至4月初。Joshua将锁定低价位电脑所需的Socket 370架构市场。由于大陆内地市场在个人电脑数量上,预计2000年将达到700万台需求,比1999年成长近45%,这对VIA争夺低端PC市场将是一大机会,而Joshua就像是VIA的一把利剑,直接挑战Intel的赛扬CPU市场。
#1 Joshua的特性
Joshua的核心为 P6 GTL+总线结构,Socket 370架构,兼容x86处理器。它具有64位外部数据总线,32位管程地址总线,拥有64K L1 Cache,并具有8路256KB全速二级高速缓冲(L2 Cache)。Joshua具有MMX和3DNow!指令集,双重浮点单元。采用了独立管程的超标量体系结构,两种指令集能同时发挥作用,每个管程分7级深度处理,允许在每个时钟周期内处理多条指令。
Joshua拥有巨大的两级转换缓冲(TLB)和一个512入口的分支目标缓冲(BTB),用于高速的分支转换和分支预测。Joshua还具有这些高级结构技术:用于乱序执行的寄存器重命名功能,通过数据转发和旁路实现推测执行等。它设计兼容目前各种x86操作系统,其中包括Windows系列,如Windows 2000、Windows98、Windows NT等,以及OS/2、DOS、UNIX、Linux等。
Joshua的型号标注仍采用PR性能值,即它所标注的PR值并不是CPU的真实频率(开机自检所显示的频率),而是生产厂商评价的同等级赛扬的频率值。例如Joshua PR433的实际工作频率只有333MHz(133MHz×2.5),PR433表示厂商认为这一频率Joshua的性能同赛扬433Mhz同等级。
首批发布的Joshua系列CPU有以下几款:
Joshua PR433 (133MHz×2.5=333MHz)
Joshua PR466 (124MHz×3=366MHz)
Joshua PR500 (133MHz×3=400MHz)
Joshua PR533 (124MHz×3.5=433MHz)
我们可以看到,Joshua除了标准的133MHz外频,还支持124MHz的非标准频率,通过这一现象,有经验的人可以作出一个简单的判断:Joshua的技术有独到之处,因为它支持133MHz外频,而赛扬现在也只有66MHz的产品。但这款CPU在生产工艺方面可能会有一些问题,因为它主频偏低,最高也只有433MHz,而且并非都是133MHz外频,即是说它的成品率可能不够好。
#1 Joshua性能完全剖析
一、外频直接从100MHz起跳,支持133MHz外频。据VIA公司宣称,Joshua处理器将同时推出66MHz、100MHz、133MHz三种不同外频的版本。而Intel公司的赛扬处理器在AMD及其他CPU厂商的压力下,将很快推出100MHz外频版本,但还不支持133MHz外频。所以VIA推出的高达133MHz外频的Joshua处理器,结合目前风头正盛的PC133芯片组,双剑合璧,定会被更多的用户所接受。
二、0.18微米的生产工艺。采用0.18微米的生产工艺(制程),比以0.25微米工艺生产的处理器少一半的面积,生产成本也会下降50%,并且VIA 将制造厂由美国迁至台湾,生产成本会更低。这就意味着Joshua处理器在价格上将占很大的优势,而且0.18微米的生产工艺可使CPU在更高的时钟频率下实现稳定的工作。但从我们所测试的Joshua样品来看,采用了陶瓷封装,芯片的外形。厚度及重量和当年的Cyrix MⅡ非常相似,重量及厚度是赛扬的2倍左右,感觉上制作工艺还不及赛扬,与0.18微米的Coppermine相差更远。再加上频率明显偏低,同厂商宣布的制造工艺似乎有些不符。(^12070201b^)
三、256K的全速L2 Cache。Cache作为CPU用来暂存数据或常用指令的一种高速、专用内存,当然是越大越好、越快越好。Joshua处理器采用了和MⅡ原理一样的统计架构L1 Cache,容量为64KB,比赛扬处理器多一倍,它还采用256KB的全速L2 Cache,容量是赛扬处理器的一倍,而且工作在133MHz下,与Intel最新推出的代号为Coppermine的PⅢ相同。从测试成绩来看,这款CPU能够以333MHz的主频率在商用测试中得到较好的分数,和它的Cache不无关系。
四、2.2V的核心电压。Joshua处理器的核心电压为2.2V,与赛扬处理器2.0V的电压并不相同。这也是我们怀疑它工艺制程的原因,0.18微米工艺生产的CPU不会需要这样高的电压,同时,这也意味着它的功耗会较大,让人不得不担心它的发热量。
五、加强的浮点运算能力。浮点运算能力弱一向是非Intel CPU的一大缺点,为弥补浮点运算能力的不足,在Joshua CPU中使用了两个MⅡ的浮点运算单元,这将大大增强Joshua处理器的浮点运算能力。除此之外,由于在CPU中增加了AMD公司的3DNow!指令集,即使在运行对浮点运算要求很高的3D游戏时,该处理器也可以轻松应付。但在实际测试过程中,我们发现它的浮点运算能力并不理想,和赛扬相比还有非常大的差距。
#1 Joshua综合测试评述
测试平台
主板:硕泰克SL-65KV (VIA694)
内存:128M 金条PC133 SDRAM
硬盘:火球EX 10GB
显卡:WinFast Gerforce256 With SDRAM
声卡:芯片组整合
光驱:源兴36×CDROM
网卡:D-Link 530TX
操作系统:Ewin98se 4.10 2222
测试硬盘被平均分为两个区,采用Fat32,安装DirectX7.0,桌面分辨率为1024×768,32Bit色深。另外因为Joshua处理器的原因,我们在主板BIOS中采用了最稳定的设置方案,并且关闭了AGP 4×功能,本次测试的成绩不适合与其它同等配置的测试相比较。
因为这次我们所测试的Joshua是一颗Engine Sample(工程样品),在测试中样品表现不够稳定。特别是在运行3D测试软件(如3D WinBench99/2000)时,表现得比较脆弱,非常容易出现蓝屏现象,而无法完成测试操作。正式上市的产品不会有这些问题。
现在Joshua的兼容性也是一个问题,虽然说它与赛扬同样都是采用Socket 370架构,但由于核心电压不同,并且Joshua同赛扬的三个脚位的定义有差异,还有主板的BIOS识别也有问题,造成现有的Socket 370架构主板同Joshua并不兼容。测试也证明,Joshua在大多数Socket 370主板上都不能开机,仅有少数声明支持Joshua的主板才能使用。而这些主板也往往通过设置跳线来让不同的主板电路工作,以识别是Joshua或是赛扬。(^12070201c^)
在Winbench 99的CPU子系统测试中,Joshua表现出它贯有的优势,处理器的整数性能值比同等级的赛扬高,从测试成绩来看,CPU Mark32测试项的成绩高出赛扬466约4.5个百分点,不要忘记,它的主频率只有333MHz。能够取得这一成绩,除了核心设计上的原因,Joshua大容量的Cache也居功不小。而在体现综合性能 Winstone 99 1.2测试中,Joshua PR433比赛扬433略低一点,得分大约有7%的差距,基本上符合Joshua的PR标注值。但是值得注意的是这一点差距很异常,我们知道Winstone99的测试成绩主要受到CPU整数运算能力和Cache大小的影响,不管哪一方面,Joshua都应该比赛扬有优势,为什么测试成绩反而偏低呢?我们运行Sissoft2000的CPU和SDRAM测试项找到了原因,Joshua在和主板、内存传递数据时,速度明显偏低,看来这是Joshua的Bug之一,它和主板的兼容性还不够好,影响了性能的发挥。
在浮点方面测试中,Joshua就表现得不如人意了,Winbench 99的FPU测试,分值仅有赛扬 的一半,在Quake3及3D Mark的测试中,Joshua的表现远不及赛扬,根本未达到VIA所介绍的性能。从测试成绩来看,这款CPU完全不适合于玩3D游戏。但是我们估计正式产品的浮点运算能力会有所提高,理由和前文的整数性能部分一样,它在Sissoft2000的相关测试中显示出异常。不过Joshua的主频率较低,再加上浮点性能一直是Cyrix系列CPU的弱项,对正式产品的浮点运算能力也不必期望过高。(^12070201d^)
Joshua的超频能力再次证明了我们的预测:它的制造工艺较差。我们发现它的温度比赛扬高出约50%,并且在最高只能超到400MHz使用,和赛扬无法相比。
从整体测试成绩来看,Joshua表现出典型的Cyrix“血统”,整数运算能力优秀,浮点能力糟糕,并且这款产品目前还有很多的Bug需要处理。现在还是一款不能正式使用的实验室样品,据消息,VIA现已组建Joshua的测试部门,专门解决Bug问题,相信当Joshua的正式产品上市时,这些问题已解决。不过,Joshua原定的上市时间大概会推迟了。
#1 Joshua的前景
说实话,Joshua的性能并不能让我们满意,它还有太多的Bug,即使VIA能够完全解决掉这些Bug,Joshua的性能也不会带给用户太多的惊喜。和以前的Cyrix处理器一样,它强大的整数运算能力适合于商业集团用户,并不能完全满足DIY市场的需要,并且Intel将相继推出0.18微米工艺及支持100MHz外频的赛扬。并且价格也越来越低,Joshua在国内DIY市场的前景不容乐观,它的主要舞台将是低端品牌机市场。
不管怎么说,Joshua是市场机制的一股新制衡力量,也将为PC产业的发展带来正面意义。在推出Joshua同时,VIA会将生产处理器的部门独立出来,单独成立一个处理器公司,这对Joshua的改进将有重大意义。市场竞争更激烈,对用户来说将是一件好事。