Csörlő

A WinChip (IDT-C6) egy x86 - kompatibilis processzor , amelyet 1997. október 13-án jelentettek be [1] . A funkcionalitás leginkább az Intel Pentiumhoz igazodott . Az olcsó számítógépek piacára szánták, egyszerű architektúrájával, alacsony energiafogyasztásával és hőelvezetésével jellemezték. A processzort az IDT  - Centaur Technology részlege fejlesztette ki , a gyártást az IDT [2] végezte .

A WinChip továbbfejlesztése a WinChip 2 processzor volt, amely egy további 3DNow támogatásával különbözött elődjétől ! , valamint néhány építészeti fejlesztés. A WinChip 2 bejelentésére május 19-én került sor , a piaci bevezetésre 1998 szeptemberében került sor [3] .

A WinChip 3 processzor megjelenését 1999 novemberére tervezték , amiben a fő különbség a megnövelt első szintű gyorsítótár volt, de a kiadását törölték.

Miután 1999 végén eladták a Centaur Technology részleget a VIA Technologies számára, a továbbfejlesztett WinChip magot használták a VIA Cyrix III processzorokban , amelyeket később VIA C3 -ra kereszteltek [4] .

Általános információk

A WinChip processzorok PGA -csomagban készülnek, és 296 tűs Socket 7 foglalattal rendelkező alaplapokba való telepítésre készültek . Az Intel Pentium MMX processzorokkal ellentétben a WinChip nem igényel külön feszültséget a mag és az I/O áramkörökhöz, ami lehetővé teszi a régebbi alaplapokba való telepítést (a WinChip 2B és a WinChip 3 külön feszültséget igényelt, de ezeket a processzorokat soha nem adták ki). Az ilyen kártyákkal rendelkező WinChip processzorok megfelelő működéséhez csak a BIOS támogatása szükséges .

A magfrekvencián egy 64 Kb-os külön L1 gyorsítótár fut (a tervek szerint a WinChip 3-ban 128 Kb-ra nőtt volna). Nincs integrált L2 gyorsítótár (a cache chipek az alaplapon találhatók).

Építészeti jellemzők

A szállítószalag 4 szakaszból áll [8] :

• R  - dekódoló utasítások, függőségek meghatározása.
• A  - címszámítás, adatigénylés.
• D  - adatmintavételezés, mikroműveletek végrehajtása.
• W  - a mikroműveletek végrehajtásának eredményeinek írása a regiszterekbe, az első szintű adatgyorsítótárba és a RAM-ba.

A WinChip család processzorai x86-kompatibilis processzorok belső RISC architektúrával: az x86-os utasítások nem közvetlenül, hanem egyszerű belső mikroműveletekké alakításuk után futnak.

A fejlesztés során a Centaur Technology mérnökei számos olyan alapelvre támaszkodtak, amelyek lehetővé tették egy olyan processzor létrehozását, amelyet alacsony gyártási költség, alacsony energiafogyasztás és hőleadás jellemez.

• Hardver optimalizálás egyszerű utasítások végrehajtásához (memória olvasása vagy írása, átmenetek, műveletek egész számokon ), mivel a végrehajtott utasítások több mint 90%-a ezekhez tartozik. Az összetettebb utasítások sokkal ritkábbak, és mikrokódos ROM -okká alakíthatók át, amelyek az ilyen utasításoknak megfelelő mikroműveletek sorozatait tárolják. Ez az optimalizálás csökkenti a processzor funkcionális egységeinek számát.
• A teljesítmény javítása az órajel növelésével , és nem az órajel ciklusonként végrehajtott utasítások számának növelésével.
• A processzor RAM -mal történő optimalizálása , mivel a rendszer teljesítményét sokkal jobban korlátozza a memóriával való munkavégzés sebessége, mint a processzor sebessége. A memóriával való munka sebességének növelése az integrált első szintű gyorsítótár térfogatának növelésével , valamint a gyorsítótár-memória és a címfordítási puffer (TLB) kezelésére szolgáló algoritmusok optimalizálásával érhető el.
• Processzor optimalizálása a legvalószínűbb programozási környezethez - Windows operációs rendszerekhez .

Ennek eredményeként a WinChip processzorcsalád architektúrája jelentősen leegyszerűsödik a versenytárs processzorokhoz képest. Nem is képesek többprocesszoros rendszereken ( SMP ) futni. Funkcionalitásuk alapvetően megfelel az Intel Pentium processzorok funkcionalitásának, azonban nincs támogatás az APIC interfészhez (ami szükséges az SMP-ben történő munkavégzéshez), valamint néhány további funkcióhoz, amelyek a virtuális 8086 módban és a virtuális memóriával kapcsolatosak ( a támogatott funkciókkal kapcsolatos információk a " CPUID ") [8] utasítással szerezhetők be .

winchip

Architektúrát tekintve a WinChip processzorok közelebb állnak a negyedik generációs x86-os processzorokhoz ( Intel 80486 , AMD Am5x86 ), mint korabeli processzorokhoz. Az egyetlen egész folyamat 4 szakaszt tartalmaz, a matematikai társprocesszor nincs folyamatban. A WinChip processzor MMX utasításblokkja ciklusonként egy utasítás végrehajtását teszi lehetővé (  kettő a Pentium MMX -ben). A WinChip nem rendelkezik a renden kívüli végrehajtással , a regiszterek átnevezésével és az elágazás előrejelzésével , amelyek a legtöbb versengő processzorban megtalálhatók.

Mindez lehetővé tette a Centaur mérnökei számára, hogy jelentősen csökkentsék a tranzisztorok számát és csökkentsék a chip területét, ami a WinChip processzorok tervezési, tesztelési és gyártási költségeinek csökkenéséhez vezetett, aminek következtében a WinChip processzorok költsége jelentősen megnőtt. alacsonyabb, mint a versengő processzorok ára (például a bejelentés időpontjában a 200 MHz -es Pentium MMX és AMD K6 ára 550 és 349 dollár volt [9] [10] , a WinChip ára pedig a ugyanez az órajel 135 dollár volt [11] ).

Ezenkívül az architektúra egyszerűsítése pozitív hatással volt a processzor energiafogyasztására és hőelvezetésére (összehasonlításképpen: a WinChip maximális hőleadása 200 MHz-es frekvenciával 13 W 3,52 V tápfeszültség mellett [11] ] , míg az azonos órajel-frekvenciájú Pentium MMX processzor akár 18 W-ot is kibocsát 2,8 V tápfeszültség mellett [9] ). Feltételezték, hogy ennek köszönhetően a WinChip akár 400 MHz-es frekvencián is működhet, valamint széles körben használható laptopokban [2] [12] .

A processzor 350 nm -es technológiával készült, magfeszültsége 3,3 vagy 3,52 V volt (tételtől függően), és a Pentium MMX -től eltérően nem igényelt alaplapokat, amelyek átalakítói lehetővé tették a különböző tápellátást. feszültségek a magra és a bemeneti áramkörökre.kimenet.

WinChip 2

A WinChip 2 processzor a WinChip processzor továbbfejlesztése. Továbbra is 350 nm -es technológiával készült, magfeszültsége 3,3 vagy 3,52 V. Elődjéhez képest a WinChip 2 a következő újításokat kapta:

• csővezetékes matematikai társprocesszor ;
• két szuperskaláris MMX utasításblokk ;
• ág előrejelző blokk ;
• utasításblokk 3DNow! (2 szállítószalag).

Az 1999 márciusában bemutatott WinChip 2 revision "A" (W2A) processzorok [3] 250 nm -es technológiával készültek, ami lehetővé tette a szerszám méretének 95-ről 58 mm²-re való csökkentését, de a magfeszültség nem változott ehhez képest. az elődjéhez. Ezen túlmenően ezek a processzorok nem szabványos szorzókat is be tudtak állítani, például 2,33x vagy 2,66x, ami lehetővé tette 233 és 266 MHz órajelű processzorok használatát 100 MHz-es rendszerbusszal rendelkező alaplapokon [13] [ 14] .

1999 végén a WinChip 2 "B" (W2B) változatának kiadását tervezték. Ezeket a processzorokat 250 nm -es technológiával kellett legyártani , a magfeszültséget pedig 2,8 V-ra kellett csökkenteni (amihez külön tápfeszültségű alaplapok kellettek). A WinChip 2B, valamint a WinChip 3 kiadását azonban törölték. A WinChip 2B-ből azonban korlátozott mennyiségben gyártottak mérnöki mintákat [3] .

A WinChip 2 processzorokat teljesítménybesorolással (Performance Rating, PR) látták el. A besorolás az AMD K6-2 processzor frekvenciájának felelt meg , amely teljesítménye megegyezik a Winstone 99 tesztben (ez a teszt lehetővé teszi a processzor teljesítményének értékelését az irodai alkalmazásokban). Így például a 233 MHz-es frekvenciájú WinChip 2 processzor (rendszerbusz-frekvencia - 100 MHz) a Winstone 99 tesztben a teljesítmény szempontjából megfelelt a 266 MHz-es AMD K6-2 -nek, ezért besorolása volt. PR266 [15] .

WinChip 3

A WinChip 3 processzort a WinChip 2B továbbfejlesztéseként tervezték, kétszer akkora mérettel, mint az első szintű gyorsítótár. Az olcsó és ígéretesebb Intel Celeron processzorok megjelenése, valamint a gyártók Socket 7 támogatásának végleges elvesztése miatt azonban a WinChip 3 processzor kiadását törölték, és a Centaur Technology részleget 1999 szeptemberében eladták a VIA -nak. 51 millió dollárért [16] .

Specifikációk

Processzor alapváltozatai

Javítva a hibák

A processzor egy összetett mikroelektronikai eszköz, amely nem zárja ki hibás működésének lehetőségét. A hibák a tervezési szakaszban jelennek meg, és a processzor mikrokód frissítésével vagy a processzormag új verziójának kiadásával javíthatók. 33 különböző hibát találtak a WinChip processzorokban, ebből 12-t javítottak. 14 hiba van a WinChip 2 processzorokban, ebből 6-ot javítottak [8] .

Az alábbiakban felsoroljuk a WinChip és a WinChip 2 processzormagok különböző verzióiban javított hibákat. Ezek a hibák a javításuk előtt kiadott összes kernelben megtalálhatók, hacsak másképp nem jelezzük.

winchip

1. felülvizsgálat

• Hiba történt az FSINCOS vagy FCOS funkciók végrehajtásakor.
• Egyes FPU -műveletek egész számú csővezeték teljesítményének romlása .
• Hiba a pszeudonormális számok normalizálása során (a normalizálás nem történik meg).
• Önkényes kivételek egyes FPU -utasítások végrehajtásakor .
• Utasításmutató átviteli hiba az NMI nevű FPU után .
• Hiba történt egy közel 4 GB-os (0xFFFFFFFD, 0xFFFFFFFE, 0xFFFFFFFF) címmel rendelkező INVLPG-utasítás végrehajtásakor.
• Az önmódosító kód helytelen felismerése.
• Az óraszámláló ( TSC ) leáll, ha a processzor alacsony fogyasztású állapotban van.
• Az AHD helytelen működése (az automatikus leállítás letiltása). A leállítás akkor is megtörténik, ha az AHD bit „1”-re állításával le van tiltva.
• Hiba az MCR_CTRL regiszter használatával engedélyezve a nem szigorú rekordrendezési módot.
• A processzor működése a 8 és 16 bites operandusok átvitelekor eltér a Pentium processzorok működésétől (ami egyes lapkakészletek esetén hibás működéshez vezethet ).
• A CI mód helytelen működése (cache sor írási blokkolás). Az üzemmód aktiválását figyelmen kívül hagyja.

WinChip 2

W2A

• Helytelen túlcsorduláskezelés a FIST és FISTP utasítások végrehajtásakor.
• A jelzők helytelen beállítása denormalizált operandusok összehasonlításakor.
• Az utolsó jelentős bit elvesztése a FIST és FISTP utasítások végrehajtása során negatív, nem normalizált adatokon.
• Hibás hibaüzenet a BIST (beépített önteszt) áthaladásakor.
• Lefagy, ha az FCR DTLOCK bitje 0-ra van állítva.

W2B

• Hiba történt a négyzetgyök 24 bites pontosságú kibontása során a PFRSQRT ( 3DNow! ) utasítással.

Piaci pozíció és összehasonlítás a versenytársakkal

winchip

Az IDT WinChip 1997. októberi megjelenése óta az IDT WinChip 2 1998. szeptemberi bevezetéséig a piacon volt . A WinChippel párhuzamosan a következő x86-os processzorok léteztek:

• AMD K6 . Valamivel jobb teljesítményt nyújtott, mint a WinChip.
• Intel Pentium MMX . Valamivel nagyobb teljesítményt nyújtott, mint a WinChip az egész számok számításában, jelentősen felülmúlva azt valós számokban [18] .
• Intel Pentium II . Nagy teljesítményű számítógépekhez készült, magas volt, és minden feladatban jelentősen megelőzte a WinChipet.
• Intel Celeron (Covington). Az alsó kategóriás asztali számítógépek piacára tervezték. Kezdetben Pentium II volt, nem volt második szintű gyorsítótár. Jelentősen megelőzi a WinChipet mind az egész, mind a valós számok számításában.
• Cyrix 6x86MX / M-II . Az egész számok számításában a WinChip és az AMD K6 , valamint a Pentium MMX teljesítményét is felülmúlta . Valós numerikus számításokban megelőzte a WinChipet, jelentősen elmaradva a Pentium MMX -től [19] .

WinChip 2

Az IDT WinChip 2 1998. szeptemberi megjelenésétől a Centaur Technology VIA - nak történő eladásáig a piacon volt . A WinChip 2-vel párhuzamosan a következő x86-os processzorok léteztek:

• AMD K6-2 és K6-III . A WinChip 2-t minden feladatban egyenlő értékeléssel felülmúlta (gyakran jelentősen) [15] .
• AMD Athlon . Nagy teljesítményű számítógépekhez készült, magas volt, és minden feladatban jelentősen megelőzte a WinChip 2-t.
• Intel Pentium II és Pentium III . Nagy teljesítményű számítógépekhez készültek, magasak voltak, és minden feladatban jelentősen megelőzték a WinChip 2-t.
• Intel Celeron (Mendocino). Az alsó kategóriás asztali számítógépek piacára tervezték. Jelentősen megelőzte a WinChip 2-t [20] .
• Emelje fel az mP6-ot . Jelentősen gyengébb az összes versenytársnál, beleértve a WinChip 2-t is [21] .
• Cyrix M-II . Minden feladatban felülmúlta a WinChip 2-t (gyakran jelentősen).

Jegyzetek

1. ↑ IDT Winchip C6 (IDT C6-DS180GAEM) Archiválva : 2008. július 24. a Wayback Machine -nél 
2. ↑ 1 2 IDT-C6: egyszerűbb a jobb? . Letöltve: 2007. május 13. Az eredetiből archiválva : 2007. szeptember 26.. (határozatlan)
3. ↑ 1 2 3 4 IA-32 megvalósítás: Centaur WinChip 2 Az eredetiből archiválva 2007. április 27-én.  (Angol)
4. ↑ A VIA Cyrix III/C3 processzor archiválva : 2017. augusztus 15. a Wayback Machine -nél 
5. ↑ IDT Winchip C6 180 archiválva : 2016. március 4. a Wayback Machine -nél. IDT  Winchip
   C6 200 archiválva : 2016. március 4. a Wayback Machine -nél 
6. ↑ IDT Winchip C6 225 archiválva : 2016. augusztus 11., a Wayback Machine IDT  Winchip
   C6 240 archiválva : 2012. február 19. a Wayback Machine -nél 
7. ↑ IDT Winchip2 200 archiválva : 2016. augusztus 11. a Wayback Machine -nél IDT  Winchip2
   225 archiválva : 2016. augusztus 11., a Wayback Machine IDT  Winchip2
   240 archiválva : 2016. augusztus 11. a Wayback Machine -nél 
8. ↑ 1 2 3 4 5 Lásd a WinChip processzorcsalád hivatalos dokumentációját
9. ↑ 1 2 Intel Pentium MMX 200 - A80503200 Archiválva : 2009. február 11. a Wayback Machine -nél 
10. ↑ AMD K6 200 – AMD-K6-200ALR archiválva : 2008. december 23. a Wayback Machine -nél 
11. ↑ 1 2 IDT C6-PSME200GA Archiválva : 2008. július 24. a Wayback Machine -nél 
12. ↑ Az IDT WinChip C6 CPU:  Bevezetés
13. ↑ Processzorsebesség-beállítások archiválva : 2007. április 28.  (Angol)
14. ↑ A Winchip 2-3D archiválva : 2004. december 31. a Wayback Machine -nél 
15. ↑ 1 2 Az IDT Winchip 2 266 processzor áttekintése . Letöltve: 2007. május 13. Az eredetiből archiválva : 2008. augusztus 22.. (határozatlan)
16. ↑ A Via úgy döntött, hogy megvásárolja a Centaur-t  (elérhetetlen link)
17. ↑ IA-32 megvalósítás: Centaur WinChip archiválva 2007. április 28-án a Wayback Machine -nél 
18. ↑ IDT C6 200Mhz és iP MMX 200Mhz összehasonlítása . Letöltve: 2009. március 27. Az eredetiből archiválva : 2008. június 23.. (határozatlan)
19. ↑ IDT C6 200Mhz, Cyrix 6x86MX-PR200 és Intel Pentium MMX 200Mhz processzorok összehasonlítása . Hozzáférés dátuma: 2009. március 22. Az eredetiből archiválva : 2008. június 23. (határozatlan)
20. ↑ IDT Winchip 2-3D: Windows 98 Performance Archivált 2005. február 17-én a Wayback Machine -nél IDT Winchip 2-3D: Gaming Performance Archivált 2005. február 17-én a Wayback Machine -nél 
21. ↑ Rise mP6 266 processzor áttekintése . Hozzáférés dátuma: 2009. március 22. Az eredetiből archiválva : 2008. június 22. (határozatlan)

Linkek

Hivatalos dokumentáció

• IDT WinChip C6  adatlap
• IDT WinChip 2  adatlap
• IDT WinChip 2 A verziójú  adatlap
• IDT WinChip 2 a WinChip 2 B verziójához  Adatlap
•  IDT WinChip 3 adatlap

Processzor specifikációi

•  Kentaur WinChip
•  Centaur WinChip 2
• IDT Winchip  C6
•  IDT Winchip 2

Vélemények és tesztelés

• IDT Winchip  2-3D
• Az IDT  C6 tesztelése
• IDT processzorok
• IDT-C6: az egyszerűbb a jobb?
• Az IDT Winchip 2 266 processzor áttekintése
• Az IDT WinChip és az AMD K5 és az Intel Pentium összehasonlítása  (nem elérhető hivatkozás)

Vegyes

• Red Hill vélemények a különböző generációk processzorairól  (eng.)