Библиотека Интернет Индустрии I2R.ru

Введение

Думаю, многие согласятся с утверждением, что сегодня VIA является одним из самых "серьезных" игроков на рынке чипсетов. Можно долго дискутировать о причинах, благодаря которым VIA удалось выбиться в лидеры -- впрочем, эта тема неоднократно обсуждалась в различных электронных и печатных изданиях и я не вижу причин снова к ней возвращаться. Факт остается фактом -- VIA окрепла, VIA диктует моду, VIA выпускает большой спектр чипсетов для разных платформ и ценовых ниш. Финансовые результаты красноречиво свидетельствуют о последних достижениях компании -- VIA зарабатывает деньги, причем немалые.

Окрыленная своими успехами в разработке чипсетов для материнских плат, VIA пытается выйти на новый для себя рынок процессоров для настольных PC. Первый опыт компании в этом направлении состоялся примерно год назад, когда был выпущен процессор VIA Cyrix III. Откровенно говоря, громкой славы он не снискал -- посредственная производительность в большинстве приложений (читайте нашу статью о Cyrix III) не способствовала его популярности, по крайней мере в нашей стране. И даже сравнительно невысокая цена на VIA Cyrix III не могла исправить положение.

Впрочем, если верить пословице, первый блин всегда выходит комом. VIA, нисколько не смутившись не совсем удачным опытом, продолжила разработку процессоров. Результатом стал анонсированный недавно новый чип VIA C3, который мы имеем удовольствие сейчас держать в руках. Собственно, данный материал и посвящен обзору и тестированию VIA C3.

Предыстория

Но для начала, позвольте предложить небольшой экскурс в историю. Пользователи со стажем наверняка помнят компанию Cyrix, которая когда-то, еще во времена 386-х занималась разработкой математических сопроцессоров. Со временем дело дошло и до центральных процессоров. Последним продуктом, выпущенным Cyrix до начала "кочевой жизни" компании, стал процессор MII, разработанный для платформы Socket 7. Помню, как в 1998 году изучая на практике этот чип, мы отмечали его отличную производительность в офисных приложениях, которая, увы, "компенсировалась" бледными результатами в программах, выполняющих сколь-нибудь серьезные операции c плавающей точкой. Несмотря на это, Cyrix довольно хорошо продавался в пост-советском регионе, привлекая пользователей прежде всего своей низкой ценой.

Однако с тех пор о Cyrix ни чем нас не радовал. Оказавшись под крылом National Semiconductor, команда Cyrix занялась разработкой процессора-комбайна с интегрированным звуком MediaGX. К сожалению, ничего путного из этой затеи так не вышло. Затем были обещания выпустить процессор на ядре Joshua, а потом National Semiconductor принял решение продать подразделение Cyrix, оказавшееся, в итоге, в VIA.

Похожая история произошла и с компанией IDT, которая в начале 1999 года выпустила свой Socket 7 процессор WinChip. По своей внутренней архитектуре этот чип напоминал, скорее, 486-ой процессор, и демонстрировал, соответственно, совсем скромную скорость. Коммерческий успех не сопутствовал WinChip. В итоге, IDT продала свое подразделение Centaur, занимавшееся разработкой WinChip, которая также оказалось в составе VIA.

Итого, VIA обзавелась сразу двумя командами разработчиков. Каждая их них имела определенные наработки -- Cyrix, как уже упоминалось, работал над Joshua, Centaur -- над Samuel. Эти процессоры были во многом похожи -- оба разрабатывались под Intel'овский Socket 370, оба содержали блок мультимедийных инструкций 3DNow! В интервью, данном представителем VIA COMPOSTER'у, утверждается, что обе команды работают независимо и разрабатывают разные продукты.

Впоследствии, у VIA вышел небольшой конфуз. Первым процессором, получившим коммерческое название VIA Cyrix III, был чип, основанный на ядре Joshua. Затем, по не совсем понятным причинам, VIA отказалась от использования Joshua и подменила его ядром Samuel, не изменив при этом коммерческого имени -- Cyrix III. И вот недавно VIA выпустила новый процессор на новом ядре Samuel 2, получивший коммерческое название Samuel II.

Архитектура Samuel 2

Попробуем проанализировать, каковы же отличия Samuel 2 от предыдущего Samuel. Самое главное нововведение -- добавлен кэш второго уровня. Думаю, значимость этого шага понятна всем -- достаточно лишь вспомнить, как преобразился Celeron, когда Intel добавил в него L2 кэш. Кстати, в Samuel 2 используется эксклюзивная (exclusive) система кэш-памяти: данные, которые хранятся в кэше первого уровня, не дублируются в кэше второго уровня. Такой же подход использует AMD в своих процессорах Athlon “Thunderbird” и Duron “Spitfire”.

Обращает на себя внимание и техпроцесс -- 0.15 мкм. Действительно, VIA C3 -- первый в мире x86 процессор, производящийся по 0.15 мкм. Однако, ставить это в заслугу VIA нельзя -- компания, в отличие от AMD и Intel, не располагает собственными производственными мощностями, соответственно, используемый техпроцесс упирается в текущие возможности компании-партнера. Для VIA это TSMC.

Обратите внимание на небольшую площадь ядра -- всего 52 мм². С одной стороны, это обусловлено тонким техпроцессом, а с другой -- видимо ядро Samuel 2 сравнительно простое. Данное предположение косвенно подтверждается и количеством транзисторов на ядре -- 15 млн у C3 против 25 млн у Duron. Но как бы то ни было, чем меньше ядро -- тем дешевле производить процессоры на его основе. Для VIA это очень важно -- невысокая цена всегда была визитной карточкой продуктов компании.

VIA не очень-то торопится раскрывать подробности внутренней архитектуры C3. Однако кое-какой информацией мы все же располагаем. Ниже перечислены наиболее важные особенности внутренней архитектуры VIA C3:

• Быстрое исполнение доминирующих инструкций. По мнению разработчика, 90% процессорного времени занимает исполнение относительно небольшого набора базовых инструкций, в то время как остальные инструкции встречаются довольно редко. В процессоре VIA C3 внутренний микрокод специально "заточен" под этот самый набор доминирующих инструкций. Например, операции с аккумулятором производятся всего лишь за один такт. Однако, и это признает сама VIA, сделано это в ущерб остальным, не доминирующим инструкциям.
• Короткий конвейер. Конвейер у C3 сравнительно короткий -- он состоит из 12 стадий. У того же Pentuim4 длина конвейера -- 20 стадий.
• Блок предсказания ветвлений. Как и в процессорах конкурентов, в C3 содержит блок предсказаний ветвлений. Однако, ставший уже привычным метод спекулятивного исполнения команд не реализован -- по мнению VIA это привело бы к излишнему усложнению процессора и, соответственно, увеличению площади ядра.
• Мультипроцессорность официально не поддерживается. По Сети в свое время прошли слухи о том, что C3 смогут работать в паре, однако в технической спецификации черным по белому сказано: "SMP is not supported".

Ниже приведена архитектурная схема ядра Samuel 2. Как видим, VIA решила обойтись одним конвейером для целочисленных операций и операций с плавающей точкой (у Duron и Athlon -- 3 независимых FPU-конвейера). Насколько оправдан подобный шаг, мы еще разберемся.

Процессор

В нашем распоряжении оказался предварительный образец VIA C3, рассчитанный на частоту 700 МГц. Он изображен на фото. Обратите внимание, что данный экземпляр маркирован еще как “Cyrix III” -- видимо в момент выпуска, VIA еще не приняла решение отказаться от имени "Cyrix III” в пользу C3.

Ядро закрыто теплорассеивающей крышкой золотистого цвета. Таким образом, оно защищено от механических воздействий -- вряд ли вам удастся раздавить процессор с той же легкостью, с какой давятся Duron'ы и Athlon'ы. Кстати, VIA особенно упирает на малое энергопотребление и теплорассеивание C3 -- заявлено, что C3 может работать без активного охлаждения, т.е. с одним только радиатором. Проверено на практике -- это действительно так. Рабочее напряжение C3 700 МГц составляет 1.5 В -- почти столько же, сколько у некоторых мобильных процессоров.

VIA выпускает несколько версий C3 с разными частотами. Некоторые из них рассчитаны на частоту FSB 100 МГц, некоторые -- на 133 МГц. C3 700 МГц, попавший к нам, работал на частоте FSB 100 МГц. Коэффициент умножения не был жестко зафиксирован. Однако в массовых поставках VIA собирается его зафиксировать.

Предпосылки тестирования

Просмотрев технические спецификации и пресс-релизы, касающиеся C3, становится понятно, что VIA собирается позиционировать свой процессор для рынка бюджетных компьютеров и так называемых Internet Information PC. Собственно, вряд ли можно ожидать от систем на базе C3 выдающейся производительности в Quake или 3DMax.

Начиная тестирование VIA C3, мы исходили из следующих предпосылок. Если пользователь уж собрался покупать C3, то он либо экономит средства либо же ему просто не нужен супер быстрый и производительный компьютер (допустим -- машина предназначается исключительно для офисной работы). В таком случае, он вряд ли будет устанавливать новейший 3D акселератор или что-нибудь в этом роде. Скорее наоборот -- он остановит свой выбор на материнской плате с интегрированным видео, на чем-нибудь вроде i810/i815 или же VIA PL133/PM133.

Для нас было важно протестировать как сам процессор, там и посмотреть на перспективы low-end систем на его основе. Для выполнения первой задачи, были выбраны следующие платформы:

• Процессоры VIA C3 700, Intel Celeron 700, AMD Duron 700
• Материнские платы Iwill VX133 (VIA Apollo Pro 133A) и Soltek 75-KAV (VIA KT133A)
• 128 Мб памяти PQI PC133 (2-2-2)
• Видеокарта AOPEN PA256MX (GeForce 2MX)
• Звуковая карта Diamond Monster MX300 (Aureal Vortex 2)
• Жесткий диск Maxtor 10.2 Гб, 5400 RPM, ATA/100
• Операционная система Windows ME Rus

В данной конфигурации можно быть относительно уверенным в том, что основным фактором, определяющим уровень производительности, будет именно процессор. Ни видеокарта, ни оперативная память не должны смазывать картину.

Для того, чтобы измерить производительность C3 в реальной жизни, мы выбрали плату на чипсете с интегрированным видео:

• Epox 3VWM (VIA PL133)

Эта плата не имеют внешнего AGP-слота. Во всех тестах использовалось интегрированное видео и программный звук. Таким образом, мы надеялись наиболее точно повторить предполагаемую реальную конфигурацию.

В качестве тестов использовались:

• Пакет SiSoft Sandra 2001 для измерения теоретической производительности различных модулей процессоров
• ZD Winstone 99 в качестве тестов в офисных приложениях
• Quake III в качестве тестов в играх
• Архивирование данных (документы, программы, изображения GIF, BMP, TIFF, JPG, архивы) с помощью WinZIP и WinRaR -- типичные программы, которые часто используются в офисе
• Кодирование музыки в формат MP3 с помощью кодеров Fraunhofer IIS и XING

Мы намеренно не стали использовать дополнительные тесты вроде 3DMax, Adobe Photoshop, обработки видео и т.п. -- вряд ли кому-либо взбредет в голову заниматься подобными вещами на VIA C3.

Результаты тестирования

Показатели теоретической производительности VIA C3, мягко говоря, разочаровывают. Отставание более чем в 2.5 раза по целочисленным операциям и более чем в 4 раза -- по плавающей точке красноречиво свидетельствуют, скажем так, об определенных недостатках архитектуры Samuel II. Или быть может все дело в том, что SiSoft Sandra 2001 выполняет не только "доминирующие" инструкции, но и все остальные? :-)

Несколько разочаровывают и результаты C3 в офисных приложениях. Даже здесь он по-прежнему занимает последнее место. Можно, конечно, возразить, что быстродействие процессора в Word роли не играет -- человек все равно не может набирать тексты так быстро, чтобы загрузить процессор. Это действительно так, однако многие пользуются макросами, работают с базами данных, строят графики и диаграммы, распознают просканированные тексты -- на этих задачах скорость процессора может быть критична.

В Quake III ситуация не меняется. Если с внешней видеокартой частоту кадров в низких разрешениях можно признать удовлетворительной, то с интегрированным видео играть не получится ни при каких обстоятельствах. Впрочем, это вина встроенного видео -- вряд ли стоит ожидать высокой скорости от Trident Blade 3D.

С архивированием C3 справляется в общем-то неплохо. Результаты можно считать приемлемыми, вон, в WinRaR C3 даже обогнал Duron и Celeron. Правда я бы не спешил делать скоропалительные выводы -- скорее всего, причина кроется в особенностях реализации кода WinRaR.

Кодирование звука в формат MP3, увы, не приносит победу C3. Впрочем, при использовании более быстрого кодека Xing C3 практически не проигрывает Celeron. Однако если отдавать предпочтение более медленному, но качественным кодеком Fraunhofer IIS, отставание C3 сразу бросается в глаза.

Еще раз повторюсь, никто не станет покупать этот процессор в комплекте с GeForce 2MX. Поэтому, измерения c внешней видеокартой делались лишь для того, чтобы оценить соотношение производительности между C3, Duron и Celeron. А вот тесты, проведенные на материнских платах на интегрированном чипсете -- PL133 -- позволяет оценить уровень производительности реальных систем, основанных на C3.

Взгляните на диаграммы. Падение скорости работы довольно ощутимо во всех без исключения тестах. В Quake III ничего другого и ожидать нельзя было: графическое ядро Trident Blade 3D, интегрированное в чипсет PL133, устарело безнадежно. А вот в остальных приложениях отставание обусловлено более медленной, по сравнению с дискретными чипсетами, работой PL133 с памятью (это хорошо видно на замерах теоретической производительности в Sandra 2001). Конечно же, вины C3 в этом нет -- точно такая же картина наблюдалась бы и на Celeron, и на Duron.

Теплорассеивание

VIA сдержала обещание -- C3 действительно может работать без активного охлаждения. Достаточно радиатора, причем не обязательно очень массивного. Тишина при работе компьютера приносит удовлетворение, особенно после гудения а-ля реактивный истребитель кулеров SuperOrb.

Выводы

К сожалению, процессор VIA C3 не продемонстрировал высокой производительности, уступив практически во всех тестах аналогичным продуктам с такой же тактовой частотой. Однако, низкий уровень энергопотребления делают его достаточно привлекательным для использования в ноутбуках, Internet-приставках и прочих устройствах подобного плана. C3 вполне подходит и для офисных компьютеров, при условии, что вы не собираетесь играть в трехмерные игры в свободное от работы время.

Очевидно, успех VIA C3 будет определяться, прежде всего, ценой, которую установит на этот процессор VIA. Если он будет стоить раза в полтора дешевле (кстати, в американских магазинах он уже C3 667 МГц уже продается за $40), то можно с уверенностью утверждать, что C3 имеет неплохие шансы и в нашей стране, и на рынках Азии.

Нам же остается лишь поздравить VIA c выходом C3 -- как-никак, компания сделала второй шаг на рынке процессоров для PC. Будем ждать третьего -- чипа под кодовым названием Ezra, релиз которого должен состоятся еще в этом году.

Благодарим компании, предоставившие оборудование для проведения испытаний:

• CHI -- процессор VIA C3 700 МГц
• K-Trade -- материнская плата Soltek 75KAV и другое дополнительное оборудование
• Entry -- материнская плата Epox 3VWM (VIA PL133)