Ugrás a tartalomhoz

VIA C3

Ellenőrzött
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
C3
Gyártás2001
GyártóTSMC
Max CPU órajel500 MHz–1,4 GHz
FSB sebességek100 MHz, 133 MHz
Gyártás technológia méret0,18 µm–0,13 µm
Utasításkészletkiterjesztések: MMX, SSE
Architektúrax86
Magok száma1
Magok nevei
Samuel (C5A)
  • Samuel 2 (C5B)
  • Ezra (C5C)
  • Ezra-T (C5N)
  • Nehemiah (C5XL)
  • Nehemiah+ (C5P)
L1 gyorsítótár64 KiB utasítás + 64 KiB adat
L2 gyorsítótár64 KiB
FoglalatSocket 370
ElődCyrix III
UtódVIA C7
A Wikimédia Commons tartalmaz C3 témájú médiaállományokat.

A VIA C3 a Centaur Technology által tervezett és a VIA Technologies által forgalmazott x86-os mikroprocesszor-család, amit személyi számítógépekben való felhasználásra terveztek, de a 2000-es évek első felében beágyazott rendszerekben is forgalmaztak. A különböző processzormagokat a Centaur Technology tervezési módszertana alapján tervezték. A C3-as sorozat tagjai sebességükkel nem tűntek ki, viszont rendkívül kis fogyasztásuk és alacsony hőtermelésük által kiemelkedtek a hasonló tulajdonságú eszközök közül. A C3 sorozatban alkalmazott magok egy részét az Eden sorozatban is használták, az Eden ESP és Eden-N modellekben.

Az x86-os utasításokon kívül a VIA C3 CPU-k dokumentálatlan alternatív utasításkészletet is tartalmaznak, amely lehetővé teszi a CPU-hoz való alacsonyabb szintű hozzáférést, és bizonyos esetekben a jogosultságok kiterjesztését (privilege escalation).[1]

Lásd még: VIA Technologies#C3

Előzmények

[szerkesztés]

A VIA Technologies a Centaur Technology által kifejlesztett Samuel magon alapuló kialakításokat eleinte VIA Cyrix III néven értékesítette, marketing okokból. A Samuel 2 a Samuel mag átdolgozása. A Cyrix III sorozatot a Samuel 2 megjelenésekor C3-ra nevezték át, mivel már nem tartalmazott Cyrix technológiát.

Magok

[szerkesztés]

Samuel 2 és Ezra magok

[szerkesztés]

A VIA Cyrix III-at átnevezték, új neve VIA C3 lett a fejlett „Samuel 2” (C5B) magra váltva. A lapkára integrált L2 gyorsítótár némileg javította a teljesítményt.[2] Mivel ez a mag már nem a Cyrix technológiára épült, az átnevezés csak egy logikus lépés volt. Az energiafogyasztás növelése és a gyártási költségek csökkentése érdekében a Samuel 2 150 nm-es gyártási technológiával készült.

A VIA C3 processzor továbbfejlesztésekor továbbra is az energiafogyasztás minimalizálására fektették a hangsúlyt, és a következő zsugorítással egy vegyes 130/150 nm-es folyamatra váltott a gyártó. Az „Ezra” (C5C) és az „Ezra-T” (C5N) csak a „Samuel 2” mag új változatai voltak, az „Ezra-T” buszprotokolljának néhány kisebb módosításával, hogy az Intel Pentium III „Tualatin” magokkal szerelt változatával kompatibilis legyen. A VIA ekkor évek óta a legalacsonyabb energiafogyasztást tartotta az x86-os CPU-k piacán. A teljesítmény azonban elmaradt a riválisokétól, a tervezés terén elmaradt fejlesztések miatt.[3]

Egyedülálló módon a kereskedelemben kapható C3 CPU-t dekoratív dobozban forgalmazták.[3]

Nehemiah magok

[szerkesztés]

A „Nehemiah” (C5XL) egy nagyobb revízió volt a magok tervezésében. Abban az időben a VIA marketingtevékenysége nem tükrözte teljes mértékben a bekövetkezett változásokat. A vállalat a régebbi magok számos tervezési hiányosságát orvosolta, beleértve a fél-sebességű FPU-t is: a Samuel és Ezra magokban az FPU a processzor órajelének felével működött. A futószalagfokozatok számát 12-ről 16-ra növelték, ami lehetővé tette az órajelfrekvencia további növelését. Emellett megvalósították a cmov utasítást, így a processzor 686-os osztályúvá vált. A Linux kernel C3-2 néven hivatkozik erre a magra. Megszüntették továbbá a 3DNow! utasítások kezelését, és helyette bevezették az SSE kiterjesztés támogatását. A tokozás azonban továbbra is az ekkor már idejét múlt Socket 370-es foglalathoz igazodott, és az egyszeres adatátviteli sebességű front-side bus mindössze 133 MHz-en futott.

Mivel a beágyazott rendszerek piaca az alacsony fogyasztású, olcsó CPU-kat részesíti előnyben, a VIA kezdte agresszívabban célozni ezt a piaci szegmenst, mivel a C3 meglehetősen jól illeszkedett ezekhez a jellemzőkhöz. A Centaur Technology a beágyazott piac számára vonzó funkciók hozzáadására koncentrált. Példa erre az első „Nehemiah” (C5XL) magba épített kettős hardveres véletlenszám-generátor. (Ezek a generátorok a VIA marketinganyagában tévesen „kvantumalapúnak” vannak feltüntetve. A generátor részletes elemzése világossá tette, hogy a véletlenszerűség forrása termikus, nem pedig kvantumos.[4])

A „Nehemiah+” (C5P, stepping 8) revízió még néhány fejlesztést hozott, többek között egy nagy teljesítményű AES titkosító egységet, valamint egy különösen kicsi, Micro-FCBGA felületre szerelhető ball grid array kialakítású tokozást, melynek mérete körülbelül egy egycentes érmének felel meg. Ebben az időben VIA az FSB sebességét is 200 MHz-re emelte és új lapkakészleteket, például a CN400-at is felkészítette ennek támogatására. Az újabb 200 MHz-es FSB vezérlők csak BGA csomagolásban voltak kaphatók, mivel nem voltak kompatibilisek a meglévő Socket 370-es alaplapokkal.

Ezt az architektúrát forgalomba hozásának idején gyakran „VIA C5” néven is emlegették.

Műszaki információk

[szerkesztés]

A lapkaméretek összehasonlítása

[szerkesztés]
Processzor Másodlagos

gyorsítótár
(KiB)

Lapkaméret,
180 nm 150 nm 130 nm 90 nm
C3 Samuel 0 75 – – –
C3 Samuel 2 64 – 52 – –
C3 Ezra 64 – – 52 –
C3 Nehemiah 64 – – 52 –
C7 Esther 128 – – – 30
Athlon XP 256 – – 84 –
Athlon 64 512 – – 144 84
Pentium M 2048 – – – 84
P4 Northwood 512 – – 146 –
P4 Prescott 1024 – – – 110

(– : nem készült, nincs)

Tervezési irányok

[szerkesztés]

A VIA processzorai lassabbak voltak ugyan az AMD és az Intel által forgalmazott x86-os CPU-knál, az alkalmazott órajelek szerint és abszolút értelemben is, a VIA csipjei azonban sokkal kisebbek voltak, olcsóbban előállíthatók és alacsonyabb fogyasztásúak. Ez rendkívül vonzóvá tette őket a beágyazott piacon.

Ez azt is lehetővé tette a VIA számára, hogy tovább növelje eszközei órajelfrekvenciáját minden lapka-zsugorítási lépésben a gyártási folyamatban, míg az Intel konkurens termékei (mint például a P4 Prescott) súlyos hőkezelési problémákkal küszködtek, habár a későbbi Intel Core csipgenerációk lényegesen hűvösebbek voltak.

A C3 tervezési szempontjai

[szerkesztés]
VIA C3, 800 MHz

Mivel a memóriateljesítmény a legnagyobb korlátozó tényező a benchmarkok többségében, a VIA processzorokban nagy elsődleges gyorsítótárakat, nagy TLB-ket és agresszív előzetes utasításkód-lehívást valósítottak meg, egyéb fejlesztések mellett. Míg ezek jellemzők nem csak a VIA kialakításokra érvényesek, a memóriaelérés optimalizálása az egyik olyan terület, ahol a tervezésben nem hagytak ki funkciókat a lapkaterület csökkentése érdekében.

Az órajelfrekvencia általánosságban elsőséget élvez a ciklusonkénti utasításszám növelésével szemben. Az olyan komplex jellemzők, mint a sorrenden kívüli utasításvégrehajtás (out-of-order), szándékosan nincsenek megvalósítva, mert hatással vannak az órajel növelésének lehetőségeire, sok extra helyet és energiát igényelnek, és kevéssé befolyásolják a teljesítményt a gyakoribb alkalmazási forgatókönyvekben.

A futószalag úgy van kialakítva, hogy biztosítsa a nagyon gyakran használt regiszter-memória és memória-regiszter formájú x86 utasítások egy órajelütem alatti végrehajtását. Emellett több más gyakran használt utasítás is kevesebb futószalag-ütemet igényel, mint más x86-os processzorokon.

A ritkán használt x86-os utasítások mikrokódban vannak megvalósítva és a processzor emulálja azokat. Ez helyet takarít meg a lapkán és csökkenti az energiafogyasztást. A valós alkalmazási forgatókönyvek többségére gyakorolt hatás minimális.

Ezek a tervezési irányelvek eredetileg a RISC tervek támogatóitól származnak, akik szerint egy kisebb és jobban optimalizált utasításkészlet gyorsabb általános CPU-működést eredményezne. Mivel azonban az x86-os architektúra, így a C3-as is nagymértékben használ memóriaoperandusokat, egyszerre forrásként és célként, maga a C3-as tervezet mégsem tekinthető RISC-nek.

Piaci szereplés

[szerkesztés]

Szerződések

[szerkesztés]

A VIA beágyazott termékeit a hírek szerint (2005) a Nissan autósorozataiban,[5] a Lafesta, Murano, és Presage modellekben alkalmazzák. Ezek, és más nagy volumenű ipari alkalmazások nagy profitot termeltek a VIA-nak, mivel a kis alaktényezőből és alacsony energiafogyasztásból adódó előnyök beágyazott területen jól alkalmazhatók és keresettek.[forrás?]

Jogi kérdések

[szerkesztés]

Az IDT Centaur felvásárlása alapján,[6] a VIA legalább három olyan szabadalom birtokába jutott, amelyek az Intel által használt processzortechnológia kulcsfontosságú aspektusait fedik le. A megszerzett szabadalmak által kínált tárgyalási előnyök alapján a VIA 2003-ban tízéves szabadalmi keresztlicencelési megállapodást kötött az Intellel, amely lehetővé tette a VIA számára, hogy továbbra is x86-kompatibilis CPU-kat tervezzen és gyártson. A VIA emellett hároméves türelmi időt kapott, amely alatt továbbra is használhatta az Intel processzorfoglalatokat érintő infrastruktúráját.

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. ↑ Wagenseil, Paul. „Hacker Finds Hidden 'God Mode' on Old x86 CPUs”, Tom's Hardware, 2018. augusztus 9. (Hozzáférés: 2018. augusztus 10.) 
  2. ↑ Poluvyalov, Alexander. VIA Cyrix III (Samuel 2) 600 and 667 MHz, Digit-Life, accessed 2007. január 15..
  3. ↑ a b Rutter, Daniel: Review: 800MHz Via C3 CPU. Dan's Data , 2011. december 3. [2018. március 25-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2018. október 15.)
  4. ↑ Evaluation of VIA C3 "Nehemiah" Random Number Generator. Cryptography Research, Inc.. [2006. december 31-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. március 12.)
  5. ↑ The Inquirer report, Friday 30 December 2005
  6. ↑ VIA and Intel Settle Patent Infringement Cases. VIA Technologies, Inc. [2007. március 11-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. március 12.)

Fordítás

[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a VIA C3 című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

[szerkesztés]

További információk

[szerkesztés]

Kapcsolódó szócikkek

[szerkesztés]
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=VIA_C3&oldid=27076006”