ВИА С3

С3
Общая информация
Запущен	2001
Общий производитель	С ПОМОЩЬЮ ;
Производительность
Макс. процессора Тактовая частота	от 500 МГц до 1,4 ГГц
ФСБ скорости	от 100 МГц до 133 МГц
Кэш
L1 Кэш	Инструкция 64 КБ + данные 64 КБ
Кэш L2	64 КиБ
Архитектура и классификация
Технологический узел	от 0,13 до 0,15
Набор инструкций	х86-16 , ИА-32
Расширения	ММХ ; СШЭ ;
Физические характеристики
Ядра	1 ;
Розетки	Розетка 370 ; ЭБГА 368 ;
Продукты, модели, варианты
Основные имена	Сэмюэл (C5A) ; Самуэль 2 (C5B) ; Эзра (C5C) ; Эзра-Т (C5N) ; Неемия (C5XL) ; Неемия+ (C5P) ;
История
Предшественник	Сайрикс III
Преемник	ВИА С7

VIA C3 — семейство центральных процессоров x86 для персональных компьютеров, разработанных Centaur Technology и продаваемых VIA Technologies . Различные ядра ЦП созданы в соответствии с методологией проектирования Centaur Technology .

В дополнение к инструкциям x86 процессоры VIA C3 содержат недокументированный альтернативный набор инструкций, обеспечивающий низкоуровневый доступ к процессору и в некоторых случаях повышение привилегий . ^[1]

Ядра

Ядра Самуила 2 и Эзры

VIA Cyrix III был переименован в VIA C3 с переходом на усовершенствованное ядро «Samuel 2» (C5B). Добавление встроенного кэша L2 несколько улучшило производительность. ^[2] не был основан на технологии Cyrix Поскольку он вообще , новое название было всего лишь логическим шагом. Чтобы улучшить энергопотребление и снизить производственные затраты, Samuel 2 производился по техпроцессу 150 нм.

В процессоре VIA C3 упор на минимизацию энергопотребления продолжился благодаря следующему переходу кристалла на смешанный техпроцесс 130/150 нм. «Эзра» (C5C) и «Эзра-Т» (C5N) представляли собой лишь новые версии ядра «Самуэль 2» с некоторыми незначительными изменениями в протоколе шины «Эзра-Т» для обеспечения совместимости с процессором Intel Pentium III «Туалатин». ядра. VIA в течение нескольких лет демонстрировала самое низкое энергопотребление на рынке процессоров x86. Однако производительность отставала из-за отсутствия улучшений в конструкции. ^[3]

Уникально то, что розничный процессор C3 поставляется в декоративной упаковке . ^[3]

Ядра Неемии

«Неемия» (C5XL) представлял собой серьезную доработку ядра. В то время маркетинговые усилия ВИА не в полной мере отражали произошедшие изменения. Компания устранила многочисленные конструктивные недостатки старых ядер, включая половинную скорость FPU . Количество этапов конвейера было увеличено с 12 до 16, чтобы обеспечить дальнейшее увеличение тактовой частоты. Кроме того, он реализовал инструкцию cmov, что сделало его процессором класса 686. Ядро Linux называет это ядро C3-2. Он также удаляет 3DNow! инструкции в пользу внедрения SSE . Однако он по-прежнему основывался на устаревшем Socket 370 , работающем на с одинарной скоростью передачи данных внешней шине всего на частоте 133 МГц.

Поскольку рынок встраиваемых систем отдает предпочтение маломощным и недорогим процессорам, VIA начала более агрессивно ориентироваться на этот сегмент, поскольку C3 довольно хорошо соответствует этим характеристикам. Centaur Technology сосредоточилась на добавлении функций, привлекательных для рынка встраиваемых систем. Примером встроенного в первое ядро «Nehemiah» (C5XL) были сдвоенные аппаратные генераторы случайных чисел . (В маркетинговой литературе VIA эти генераторы ошибочно называются «квантовыми». Детальный анализ генератора показывает, что источником случайности является тепловой, а не квантовый. ^[4])

Версия «Nehemiah+» (C5P) (степень 8) принесла еще несколько улучшений, в том числе высокопроизводительный механизм шифрования AES , а также очень маленький корпус микросхемы с шариковой решеткой размером с монету в 1 цент США . В то время VIA также увеличила частоту FSB до 200 МГц и представила новые чипсеты, такие как CN400, для ее поддержки. Новые чипы системной шины 200 МГц доступны только в корпусах BGA, поскольку они несовместимы с существующими материнскими платами с разъемом Socket 370.

Когда эта архитектура появилась на рынке, ее часто называли «VIA C5».

Техническая информация

Сравнительный размер матрицы

Процессор	вторичный Кэш ( КиБ )	Размер матрицы 180 нм (мм ²)	Размер матрицы 150 нм (мм ²)	Размер матрицы 130 нм (мм ²)	Размер матрицы 90 нм (мм ²)
C3 Самуэль	Н/Д	?	Н/Д	Н/Д	Н/Д
C3 Самуэль 2	64	Н/Д	?	Н/Д	Н/Д
C3 Эзра	64	Н/Д	Н/Д	52	Н/Д
C3 Неемия	64	Н/Д	Н/Д	52	Н/Д
C7 Эстер	128	Н/Д	Н/Д	Н/Д	30
Атлон XP	256	Н/Д	Н/Д	84	Н/Д
Атлон 64	512	Н/Д	Н/Д	144	84
Пентиум М	2048	Н/Д	Н/Д	Н/Д	84
P4 Нортвуд	512	Н/Д	Н/Д	146	Н/Д
P4 Прескотт	1024	Н/Д	Н/Д	Н/Д	110

Методология проектирования

Чипы VIA были медленнее, чем процессоры x86, продаваемые AMD и Intel , как в абсолютном выражении, так и по тактовой частоте, но были намного меньше, дешевле в производстве и имели меньшее энергопотребление. Это сделало их очень привлекательными на рынке встраиваемых систем.

Это также позволило VIA продолжать масштабировать частоты своих чипов с каждым сжатием кристалла производственного процесса, в то время как конкурирующие продукты Intel (такие как P4 Prescott ) сталкивались с серьезными проблемами терморегулирования, хотя Intel Core чипы более позднего поколения были значительно холоднее.

С3

Поскольку производительность памяти является ограничивающим фактором во многих тестах, процессоры VIA, помимо других усовершенствований, реализуют большие первичные кэши , большие TLB и агрессивную предварительную выборку . Хотя эти функции не являются уникальными для VIA, оптимизация доступа к памяти — это одна из областей, в которой они не отказались от функций для экономии места на кристалле.
Тактовая частота, как правило, предпочтительнее увеличения количества команд за цикл. Сложные функции, такие как выполнение инструкций вне очереди, намеренно не реализованы, поскольку они влияют на возможность увеличения тактовой частоты, требуют много дополнительного места на кристалле и мощности и мало влияют на производительность в некоторых распространенных сценариях приложений.
Конвейер устроен так, чтобы обеспечить однотактовое выполнение часто используемых форм регистр-память и память-регистр инструкций x86. Некоторые часто используемые инструкции требуют меньше тактовой частоты конвейера, чем на других процессорах x86.
Редко используемые инструкции x86 реализованы в микрокоде и эмулированы. Это экономит место на кристалле и снижает энергопотребление. Влияние на большинство сценариев реальных приложений сведено к минимуму. ^{[ нужна ссылка ]}
Эти рекомендации по проектированию являются производными от первоначальных сторонников RISC , которые заявляли, что меньший набор инструкций, лучше оптимизированный, обеспечит более высокую общую производительность процессора. Однако, поскольку он интенсивно использует операнды памяти как в качестве источника, так и в качестве назначения, сам проект C3 не может квалифицироваться как RISC.

Бизнес

Контракты

Сообщается, что продукты встроенной платформы VIA (2005 г.) были приняты в серии автомобилей Nissan. ^[5] Lafesta , Murano и Presage . Эти и другие крупномасштабные промышленные приложения начинают приносить VIA большую прибыль, поскольку малый форм-фактор и преимущества низкого энергопотребления заключают сделки со встроенными устройствами. ^{[ нужна ссылка ]}

Юридические вопросы

На основе приобретения IDT Centaur, ^[6] Судя по всему, VIA получила как минимум три патента, которые охватывают ключевые аспекты процессорной технологии, используемой Intel. На основе переговорного преимущества, которое предлагали эти патенты, в 2003 году VIA заключила соглашение с Intel, которое разрешало десятилетнюю перекрестную патентную лицензию, что позволило VIA продолжать разрабатывать и производить процессоры, совместимые с x86. VIA также был предоставлен трехлетний льготный период, в течение которого она могла продолжать использовать инфраструктуру сокетов Intel.

См. также

Ссылки

^ Вагенсейль, Пол (9 августа 2018 г.). «Хакер обнаружил скрытый «режим Бога» на старых процессорах x86» . Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 10 августа 2018 г.
^ Полувьялов, Александр. VIA Cyrix III (Samuel 2) 600 и 667 МГц , Digit-Life, по состоянию на 15 января 2007 г.
^ Jump up to: ^а ^б Раттер, Дэниел (3 декабря 2011 г.). «Обзор: 800 МГц через процессор C3» . Данные Дэна . Архивировано из оригинала 25 марта 2018 г. Проверено 15 октября 2018 г.
^ «Оценка генератора случайных чисел VIA C3 «Неемия»» (PDF) . Cryptography Research, Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 31 декабря 2006 г. Проверено 12 марта 2007 г.
↑ Отчет The Inquirer, пятница, 30 декабря 2005 г.
^ «VIA и Intel урегулируют дела о нарушении патентных прав» . VIA Technologies, Inc. Архивировано из оригинала 11 марта 2007 г. Проверено 12 марта 2007 г.

Дальнейшее чтение

Дифендорф, Кейт (7 декабря 1998 г.). «WinChip 4 презирает ILP» (PDF) . Отчет микропроцессора . Электронная издательская группа МДР . Проверено 14 августа 2018 г.

Внешние ссылки

[1] Вагенсейль, Пол (9 августа 2018 г.). «Хакер обнаружил скрытый «режим Бога» на старых процессорах x86» . Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 10 августа 2018 г.

[2] Полувьялов, Александр. VIA Cyrix III (Samuel 2) 600 и 667 МГц , Digit-Life, по состоянию на 15 января 2007 г.

[dansdata-3] Jump up to: ^а ^б Раттер, Дэниел (3 декабря 2011 г.). «Обзор: 800 МГц через процессор C3» . Данные Дэна . Архивировано из оригинала 25 марта 2018 г. Проверено 15 октября 2018 г.

[4] «Оценка генератора случайных чисел VIA C3 «Неемия»» (PDF) . Cryptography Research, Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 31 декабря 2006 г. Проверено 12 марта 2007 г.

[5] Отчет The Inquirer, пятница, 30 декабря 2005 г.

[6] «VIA и Intel урегулируют дела о нарушении патентных прав» . VIA Technologies, Inc. Архивировано из оригинала 11 марта 2007 г. Проверено 12 марта 2007 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

v т и ВИА Технологии
Списки	Микропроцессоры Чипсеты Нано Эдем С7 С3
Продукты	ВИА Нано ЧЕРЕЗ Эдем ВИА CoreFusion ВИА С7 ВИА С3 Сайрикс III
См. также	ВИА PadLock Кентавр Технология WonderMedia Чжаосинь СП