Procesor Cyrix 486

 



Procesor Cyrix 5x86

 

Procesor nazývaný také M1sc je skalární superpipline procesor plně kompatibilní s procesory Intel řady 80x86. Tento procesor je osazován do základních desek určených pro procesory 80486.Základní deska však musí tento typ procesoru Cyrix podporovat. Procesor 5x86 je taktován na frekvencích 100 MHz a 120 MHz. Disponuje:

Tento procesor používá napájecí napětí 3,3 V a je dodáván v pouzdře PGA se 168 vývody nebo v pouzdře  PQFP s 208 vývody.

 
Procesor Cyrix 5x86



  Procesor 6x86

Nástupce procesoru Cyrix 5x86 nazývaný také M1. Cyrix 6x86 je superskalární superpilpelne procesor. Obsahuje dvě fronty pro provádění instrukcí. Vyrábí se ve třídách P120+, P133+, P150+, P166+ a P200+, což odpovídá pracovním frekvencím 100, 110, 120, 133 a 150 MHz. Označení PXXX+ označuje tzv. P-rating, který říká, že procesor s tímto označením poskytuje stejný nebo lepší výkon jako procesor Intel Pentium na frekvenci XXX MHz. Tento údaj však neplatí v okamžiku, kdy procesor ve větším měřítku využívá numerický koprocesor, který je pomalejší než koprocesor v procesoru Pentium. Procesor Cyrix pak vykazuje asi o 20% nižší výkon oproti Pentiu.

 
Procesor Cyrix 6x86

Toto omezení platí i pro procesory firmy AMD. K tomuto označení se přistoupilo hlavně z důvodu odlišnosti architektur jednotlivých procesorů. Jako srovnání výkonů vzhledem k jiným technikám používaným těmito procesory už není možné použít pouze frekvence procesoru. Tyto procesory totiž díky svým odlišným způsobům práce dosahují stejného výkonu jako Intel Pentium při nižších frekvencích.

Procesor Cyrix 6x86 je dodáván v pouzdře PGA s 296 vývody a je osazován do základních desek určených pro procesor Intel Pentium ( základní deska musí opět tento typ procesoru podporovat). Je až na menší drobnosti kompatibilní s procesory řady 80x86.

Používá technik podobných těm, které užívá Pentium Pro, jako jsou spekulativní provádění instrukcí, přejmenování registrů a jiné.


Technické údaje:

Mikroprocesor Cyrix 6x86 byl uveden na trh 2. října 1995. Procesor označovaný jako CYRIX 6x86 je vyráběn přímo CYRIXem a procesor s označením IBM 6x86 vyrábí společnost IBM.

Nevýhoda tohoto procesoru je, že potřebuje kvalitní aktivní chlazení, protože pracuje s napětím 3,2 V. Ztrátový tepelný výkon může dosahovat až 28 W.

Popis zřetězení:

IU obsahuje dvě 7 stupňová celočíselná zřetězení, pojmenovaná X a Y pipelines, pomocí nichž je schopna paralelně provádět 2 instrukce. Jednotlivé stavy jsou:

Volání instrukce - PF

PF je společný pro X a Y pipeline. Během tohoto stupně je 16 bytů kódu vykonáno za jeden takt z paměti subsystému. Dále tok kódu je kontrolován ke zjištění výskytu instrukcí, které modifikují normální sekvenční průběh programu. Tyto instrukce se vztahují k větvení instrukcí.

Existují dva typy větvení instrukcí:

  1. nepřímé,
  2. přímé.

Jestliže je jeden typ větvení detekován, tak předpověď větvení logicky poskytne předpověděnou cílovou adresu pro větvení. Prefetch stupeň pak začíná přenášet předpověděnou adresu.

Dekódování instrukce - ID

ID stupeň je superpipelined a skládá se ze dvou substupňů ID1 a ID2. ID1 ohodnotí poskytnutí pomocí prefetch stupňů a rozhodne, jaký bude počet bytů instrukce proprovedení dvou instrukcí na clock. ID2 stupeň pak dekóduje dvě instrukce a zvolí buď X nebo Y pipeline pro další provádění. Zavedení seřízení algoritmu je použito pro zvolenou pipeline. Tento algoritmus rozhodne, u které pipeline je nejméně pravděpodobné zpožděné dokončení instrukcí díky interakcím s předchozí odeslanou instrukcí.

AC 1,2

Výpočet adresy je také superpipelined a skládá se ze dvou substupňů AC1 a AC2. Jestliže současná instrukce požaduje paměťové operandy, AC1 spočítá dvě lineární paměťové adresy na clock (jeden na pipeline), AC2 provede přiřazení činnosti řízení paměti a přístupu ke cache. Pro registrové operandy k přejmenování registru dojde během AC1 a AC2, pak se přistoupí k souboru registrů. Další floating point instrukce jsou odeslány do FPU během AC2 stupně. Všechny instrukce jsou potlačeny v programu během AC1 a AC2.

Prováděcí

Prováděcí stupeň provádí operace instrukcí použitím operandů poskytnutých stupněm výpočtu adresy. Výsledky operací jsou zapsány do souboru registrů, vyrovnávací paměť se zapíše během Write-back stupně. Jakmile jsou instrukce vloženy do prováděcího stupně, může se instrukce v pipeline vykonávat nezávisle na druhé pipeline. V jiných slovech se mohou instrukce vykonávat v jiném pořadí, než byly poslány avšak výsledky jsou na výstupu ve správném pořadí.

 

 

  Procesor Cyrix/IBM 6x86MX (M2)

Byl navrhnut firmou CYRIX Corp. a nazývá se Cyrix 6x86MX, dříve označovaný kódovým jménem M2. Z důvodu nedostatečných technologických a především výrobních kapacit začala firma Cyrix vyrábět procesory v továrnách firmy IBM Microelectronics. Ta začala tento čip též prodávat pod vlastním jménem IBM6x86MX.

Charakteristika:

Procesor 6x86MX je založen a technologii procesoru 6x86 a stejně jako jeho konkurenti Pentium II a K6 má multimediální rozmxení MMX.

Firmy IBM a Cyrix uvádějí u svých procesorů tzv. Performance Rating (PR), který udává, jaký Intelovský procesor je s ním výkonově srovnatelný.

Procesor 6x86MX se skládá ze 4 hlavních funkčních bloků:

  1. Memory Management Unit, MMU (Jednotka pro správu paměti)
  2. CPU
  3. Cache Unit, CU (Jednotka vyrovnávací paměti)
  4. Bus Interface Unit, BIU (Jednotka rozhraní sběrnice)

CPU obsahuje superpipelined Integer Unit (IU), Branch Target Buffer (BTB, Paměť adres skoků) a Floating Point Unit (FPU).

BIU představuje rozhraní mezi externí systémovou deskou a vnitřními exekutivními jednotkami procesoru. Při práci s pamětí je pozice v paměti udávána přes Adress lines (adresní linky) a data jsou z / do paměti přesouvána po Data lines (datové linky). Každá instrukce je načtena do 256 Bytové Instrukční line cache. CU shromažďuje nejvíce používaná data a instrukce, aby FPU a IU umožnila rychlý přístup k informacím. Když si pak jádro CPU vyžádá instrukci z CU, jsou obdržené instrukce dekódovány jednou ze dvou (X nebo Y) processing pipelines (pracovní linky) v IU. Pokud je to instrukce MMX nebo instrukce FPU, je zaslána do FPU pro zpracování.

Jestliže požadována data nejsou v cache, pak se k nim přistupuje přes BIU do hlavní paměti. Jednotka pro správu paměti vypočítává fyzickou adresu, včetně adresace založené na stránkování. Fyzická adresa je vypočtena MMU a předána do CU a BIU.

 

  VIA Cyrix III

 

      Procesorům Cyrix ani WinChip se na trhu příliš nedařilo, proto je společnosti National Semiconductor i IDT odprodaly firmě VIA Technologies včetně intelektuálního vlastnictví a licenčních dohod (např. s firmou Intel). Inženýři Cyrixu i WinChip se pustili do vývoje nového procesoru pro modernější patici Socket 370. Původně měl být nový procesor s obchodním názvem Cyrix III pokračovatelem řady Cyrix MII, nakonec ale vychází z procesorů WinChip. Kódové jméno nového Cyrix III je Samuel a některé desky a programy jej tak také detekují).

cyrix3


Procesory Cyrix III jsou vyráběny 0,18 mikronovým procesem. Díky tomu mají nižší spotřebu energie (napájecí napětí 1,8 - 1,9V) a méně se hřejí. Procesory obsahují L1 cache o velikosti 128 KB (stejně jako Durony), nemají však žádnou L2 cache. Dostupné jsou zatím na frekvencích 500, 533 a 600 MHz. 500 MHz verze používá 100 MHz sběrnici, 533 a 600 MHz verze pak používají sběrnici 133 MHz. Pro označení frekvence již není používán PR rating, takže procesory skutečně pracují na frekvenci uvedené v názvu. Výkonem jsou Cyrix III procesory vhodné spíše na kancelářské aplikace než na hry a své místo si najde především v levných sestavách.

Technické parametry:


Protože Cyrix III používají patici Socket 370, lze je osadit do všech základních desek s touto paticí, případně s patřičnou redukcí i do Slotu 1. Také redukci FC-PGA lze použít i pro procesory Cyrix III. Pokud však BIOS základní desky přímo Cyrix III nepodporuje, je tento procesor detekován chybně, buď jako neznámý nebo třeba jako Celeron (desky Abit). Zatím prvními deskami z nabídky firem Zida a Abit, které Cyrix III korektně podporují, jsou Tomato ZX98-CU s BIOSem 1.14, Abit BX133-RAID s BIOSem TT a Abit VL6 s BIOSem TW.

Procesor VIA Cyrix III používá jako pouzdro keramický socket 370, který známe hlavně z procesorů Intel Celeron. VIA Cyrix III je externě taktován (neboli FSB) na 133 MHz, podporuje MMX technologii a zároveň 3DNow! instrukce. Samotná FSB má být 66, 100 nebo 133 MHz. Obě cache jsou taktovány na plnou rychlost procesoru. Velikost L1 cache je 64 KB a je jednolitá, není dělená na instrukční a datovou, jak to známe z procesorů Intelu, cache L2 má 256 KB. Částečnou nevýhodou je ta skutečnost, že procesory VIA Cyrix III nepodporují víceprocesorové systémy.

Podle vyjádření výrobce má procesor VIA Cyrix III chodit na všech základních deskách se socketem 370 s podporou 2,2 V napájení jádra. Mnoho současných základních desek již prý má podporu tohoto procesoru ve svém BIOSu, ale pro plné využití možností procesoru je podpora BIOSu nutná.

Shodně s předchozími procesory Cyrix není uváděna skutečná interní frekvence procesoru, ale takzvaný Perfomance Rating (PR). Ten má vyjadřovat takt, na kterém by musel pracovat konkurenční procesor Intelu, aby měl shodný výkon. Procesor VIA Cyrix III se skutečným taktem 400 MHz a s FSB 133 MHz má mít shodný nebo vyšší výkon než Intel Celeron s taktem 500 MHz. Čísla ovšem neznamenají skutečný takt, nýbrž PR (Perfomance Rating). Proto zřejmě bude tento procesor označován jako VIA Cyrix III PR500 (133/400). Pro možnost přetaktování je jistě důležitým zjištěním, že Cyrix III nemá zamknutý násobič FSB, a tak lze vhodněji ladit jeho výkon. Budou podporovány násobky FSB frekvence 2.5x, 3x, 3.5x, 4x, 4.5x, 5x, 5.5x, 6x, 6.5x a 7x FSB.

Procesor se vyrábí 0.18 mikronovou technologií se šesti kovovými vrstvami v továrně National Semiconductor (v South Portlandu). Na konci prvního čtvrtletí roku 2000 byly k dispozici modely PR433, PR466, PR500 a PR533.

VIA Cyrix III má poskytovat podle výrobce optimální výkon pro Microsoft Windows 2000, Windows 98, Windows 95, Windows NT, OS/2, DOS, UNIX, Solaris, Linux a ostatní x86 operační systémy.

Procesor Intel Pentium III podporuje KNI technologii Intelu, ovšem VIA Cyrix III podporuje 3D-Now! technologii firmy AMD. VIA už podle toho, že procesory označuje odpovídajícím výkonem vůči Celeronu, jasně definovala hlavního konkurenta.