Большинство из вас, безусловно, знакомы с Intel, AMD, Qualcomm, IBM, Texas Instruments и, возможно, даже VIA, но есть еще один производитель чипов, о котором вы должны знать: Cyrix.
На протяжении более десяти лет Cyrix открывала миллионам мир персональных компьютеров в виде доступных бюджетных ПК. Но в итоге компанию погубил ее лучший продукт — неспособность этого процессора запустить популярную игру, а затем — катастрофическое слияние с более крупным партнером.
Начало 1990-х годов было прекрасным, но вместе с тем странным временем для индустрии настольных компьютеров.
Казалось, что Intel побеждает в жесткой конкуренции в области микропроцессоров; Apple перешла на архитектуру PowerPC от IBM, а чипы 68K от Motorola медленно тянули в могилу ПК Amiga от Commodore. Arm была лишь маленьким огоньком, вспыхнувшим благодаря Apple и нескольким другим компаниям, почти полностью сосредоточившимся на разработке процессора для нашумевшего Newton.
В этот период компания AMD старалась избавиться от репутации производителя, зависящего от архитектур Intel. После того как AMD выпустила несколько поколений процессоров, совместимых с архитектурами Intel, компания разработала собственную архитектуру. К концу 90-х годов AMD завоевала признание благодаря хорошему соотношению цены и производительности своих процессоров.
Такой успех можно хотя бы частично приписать компании Cyrix, у которой была возможность захватить рынок домашних ПК и оставить в стороне Intel и AMD, но в итоге она не справилась с задачей и быстро отправилась на технологическое кладбище.
Скромное начало
Компания Cyrix была основана в 1988 году Джерри Роджерсом и Томом Брайтманом как производитель высокоскоростных математических сопроцессоров x87 для 286 и 386 процессоров. Это были одни из величайших умов, покинувших Texas Instruments, и у них были большие амбиции побороться с Intel и победить в их же собственной игре.
Роджерс начал агрессивную борьбу за поиск лучших инженеров в США и стал печально известным жестким руководителем команды из 30 человек, перед которой была поставлена невозможная задача.
Первые математические сопроцессоры компании превосходили аналоги Intel примерно на 50 % и при этом были дешевле. Это позволило объединить 386-й процессор AMD с сопроцессором Cyrix FastMath и получить производительность, сравнимую с 486-й, по более низкой цене. Такая идея привлекла внимание мировой индустрии и побудила Роджерса сделать следующий шаг и выйти на рынок процессоров.
В 1992 году компания Cyrix представила свои первые процессоры, 486SLC и 486DLC, которые должны были конкурировать с 486SX и 486DX от Intel. Они также были совместимы по выводам с 386SX и 386DX, то есть их можно было использовать для модернизации устаревших материнских плат 386. Они также использовались в бюджетных ноутбуках.
Оба варианта имели производительность немного хуже, чем у процессора Intel 486, но значительно лучше, чем у 386-го.
Cyrix 486 DLC не мог конкурировать с 486SX от Intel по тактовой частоте, но это был полноценный 32-битный чип с 1 КБ кэша L1, и стоил он значительно дешевле.
В то время людям нравилось, что 486DLC, работающий на частоте 33 МГц, мог достигать производительности, сравнимой с Intel 486SX, работающим на частоте 25 МГц. Однако не обошлось и без проблем: на старых материнских платах, не имеющих дополнительных линий управления кэшем или регистра процессора для включения или отключения встроенного кэша, это могло привести к проблемам со стабильностью.
Cyrix также разработала вариант «прямой замены» под названием Cx486DRu2, а в 1994 году выпустила версию «с удвоенной тактовой частотой» под названием Cx486DRx2, в которой схема когерентности кэша была интегрирована в сам процессор.
Однако к тому времени Intel выпустила свой первый процессор Pentium, что привело к снижению цен на 486DX2 до такой степени, что альтернатива Cyrix потеряла свою привлекательность. Стало дешевле перейти на материнскую плату 486, чем покупать процессор Cyrix для старой материнской платы 386.
Крупных производителей ПК, таких как Acer и Compaq, не впечатлили 486-е процессоры Cyrix, и они предпочли 486-е процессоры AMD. Это не помешало Intel провести годы в суде, утверждая, что Cx486 нарушает ее патенты, хотя Intel так и не выиграла дело.
В конце концов Cyrix и Intel заключили внесудебное соглашение, в результате которого Intel согласилась с тем, что Cyrix имеет право производить свои собственные x86-процессоры в производствах, имеющих кросс-лицензию Intel, таких, как Texas Instruments, IBM и SGS Thomson (позже STMicroelectronics).
Никогда не повторяйте один и тот же прием дважды… Если только вы не Cyrix
Intel выпустила процессор Pentium в 1993 году, основанный на новой микроархитектуре P5 и наконец-то придумавший удобное для рынка название, которое могли бы порекомендовать многие потребители. Что еще более важно, он поднял планку производительности, открыв новую эру персональных компьютеров.
Новая суперскалярная архитектура позволила ему выполнять две инструкции за такт. 64-битная внешняя шина данных обеспечивала возможность считывать и записывать больше данных при каждом обращении к памяти. Более быстрый блок вычислений с плавающей запятой позволил увеличить производительность в 15 раз по сравнению с 486 FPU, а также внесены другие усовершенствования.
Компания Cyrix решила создать промежуточное решение для материнских плат с разъемом Socket 3, которые не могли справиться с новым процессором Pentium, еще до того, как эта модель была готова к выпуску. Таким вариантом стала модель Cyrix 5×86, которая при частоте 75 МГц обладала многими возможностями процессоров пятого поколения, таких как Pentium и AMD K5.
Cyrix 5×86 CPU
Cyrix даже выпустила версии 100 МГц и 133 МГц, но они не обеспечивали всех заявленных возможностей повышения производительности, так как их включение приводило к нестабильности. Разгонный потенциал был ограничен. Эти версии были недолговечны, и уже через полгода Cyrix решила прекратить их продажи и перейти к другой конструкции процессора.
Пик Cyrix
В 1996 году компания Cyrix представила процессор 6×86 (M1), который должен был стать очередной заменой старым процессорам Intel на материнских платах Socket 5 и Socket 7 с достойной производительностью. Но это был не просто шаг вперед для бюджетных систем, это было маленькое чудо в дизайне процессоров, которое, как считалось, сделало невозможное — объединило RISC-ядро со многими аспектами дизайна CISC-ядра.
Кроме того, 6×86 продолжал использовать встроенное исполнение x86 и обычный микрокод, в то время как Pentium Pro от Intel и AMD K5 полагались на динамическую трансляцию микроопераций.
Чип был совместим с Intel P54C и имел шесть вариантов с запутанной схемой названий, которая должна была указывать на ожидаемый уровень производительности, но не являлась фактическим показателем тактовой частоты.
Например, 6×86 PR166+ работал только на частоте 133 МГц, но продавался как эквивалентный или лучший Pentium, работающий на частоте 166 МГц, что впоследствии повторила компания AMD.
Конкурентным преимуществом процессоров Cyrix 6×86 была их высокая производительность в целочисленных вычислениях, которая заметно превосходила Pentium. Это было важным преимуществом в то время, когда многие приложения и игры активно использовали целочисленные операции. Однако задачи, требующие высокой производительности операций с плавающей запятой, такие как 3D-графика, были лучше реализованы на процессорах Pentium. Cyrix пыталась взимать дополнительную плату за свои достижения в целочисленных вычислениях, но столкнулась с проблемами совместимости и недостаточной производительностью в других областях, что привело к снижению её успеха на рынке.
Снимок процессора Cyrix 6x86MX
Как оказалось, FPU (блок плавающей точки) в 6×86 был лишь слегка модифицированной версией сопроцессора 80387 от Cyrix, и поэтому он был значительно медленнее, чем новый дизайн FPU, интегрированный в Pentium и Pentium Pro от Intel.
Справедливости ради стоит отметить, что он все равно был в два-четыре раза быстрее FPU Intel 80486, и Cyrix 6×86 превосходил предложения Intel по общей производительности. Но это уравнение разрушилось, когда разработчики программного обеспечения, особенно тех, кто создавал 3D-игры, увидели растущую популярность Pentium и решили оптимизировать свой код на языке ассемблера с учетом преимуществ FPU P5.
В 1996 году, когда id Software выпустила Quake, геймеры, использующие процессоры Cyrix 6×86, столкнулись с тем, что частота кадров в игре была очень низкой, не превышая 15 кадров в секунду при стандартном разрешении, если его не понижать до 320×200 пикселей.
Чтобы достичь 29 кадров в секунду, требовался топовый процессор Cyrix 6x86MX PR2/200. В то же время геймеры с системами на базе процессоров Intel могли запускать Quake с хорошей частотой кадров даже при более высоком разрешении 640×480 пикселей.
Легендарный разработчик игр Джон Кармак обнаружил, что на процессорах Pentium можно совмещать целочисленные операции и операции с плавающей запятой, так как они используют разные части ядра P5 для всего, кроме загрузки инструкций. Однако эта техника не работала на ядре Cyrix, что выявило слабость его блока для операций с плавающей запятой (FPU). В то время как в большинстве других тестов производительности процессоры Cyrix 6×86 обгоняли Pentium на 30-40%, в играх, требующих высоких вычислительных возможностей FPU, таких, как Quake, они значительно уступали.
В середине 90-х годов никто не мог точно предсказать, в каком направлении будут развиваться вычислительные технологии. Cyrix сделала ставку на улучшение целочисленной производительности своих процессоров, что впоследствии привело к нехватке конвейеризации инструкций — ключевой функции, которая стала необходимой для настольных процессоров. Конвейеризация представляет собой технику, при которой задачи разделяются на более мелкие операции, выполняемые одновременно разными частями процессора, что значительно повышает его эффективность. Pentium имел конвейерный FPU, что позволило добиться низкой задержки в вычислениях с плавающей запятой и обеспечило высокую производительность в графически насыщенных играх вроде Quake.
Проблема была легко решаема, и разработчики программного обеспечения выпускали патчи для своих приложений и игр. Однако id Software потратила слишком много времени, разрабатывая Quake на основе микроархитектуры P5, и так и не предоставила такого обновления.
Процессоры AMD K5 и K6 оказались немного лучше, чем Cyrix, но они все равно уступали предложениям Intel, когда дело доходило до Quake, которая была действительно популярной игрой и флагманом среди новой волны 3D-игр.
Это привело к тому, что процессоры Cyrix стали жестко оцениваться по этому показателю, и компания потеряла авторитет в глазах многих фанатов. Поскольку Cyrix не смогла заключить контракты с крупными OEM-производителями ПК, это стало особенно тяжелым ударом для активной клиентской базы Cyrix, которая состояла из тех самых увлеченных энтузиастов.
Ещё одной проблемой Cyrix было то, что компания не имела собственных производственных мощностей и полагалась на сторонние фабрики для выпуска своих процессоров. Эти фабрики отдавали приоритет своим собственным продуктам, оставляя для Cyrix менее передовые производственные линии. В результате процессоры Cyrix производились по техпроцессу 600 нм, в то время как Intel уже выпускала свои чипы по более современному 300 нм техпроцессу.
Эффективность страдала, и именно поэтому процессоры Cyrix имели репутацию очень горячих — настолько, что на их основе энтузиасты разрабатывали грелки, использующие их в качестве теплового элемента. Они были слишком чувствительны к некачественным блокам питания, а их разгонный потенциал был ограничен.
Падение первого настоящего конкурента процессорной империи Intel
К 1997 году Cyrix сделала все возможное, чтобы наладить партнерские отношения с такими компаниями, как Compaq и HP, поскольку интеграция ее процессоров в их системы принесла бы стабильный доход. Она также пыталась судиться с Intel за нарушение ее патентов на управление питанием и методы переименования регистров, но вопрос был быстро урегулирован взаимным соглашением о перекрестной лицензии, что позволило обеим компаниям сосредоточиться на производстве лучших процессоров.
Знаменитая реклама National Semiconductor
Судебные разбирательства стали тяжелым бременем для компании, и без того испытывающей нехватку средств. Столкнувшись с перспективой банкротства, Cyrix согласилась на слияние с National Semiconductor. Это было воспринято как благословение. Компания наконец-то получила доступ к соответствующим производственным предприятиям и сильную маркетинговую команду, способную заключать крупные контракты. Некоторое время действовали соглашения о производстве с IBM, но в итоге Cyrix перевела все производство в National Semiconductor.
Однако, как оказалось, этот шаг предрешил судьбу Cyrix. National Semiconductor не была заинтересована в производстве высокопроизводительных компонентов для ПК, вместо этого ей нужны были маломощные SoC (системы на кристалле).
Конечно, Cyrix выпустила всеми ненавидимый 5×86 MediaGX, чип, который объединял такие функции, как аудио, видео и контроллер памяти с ядром 5×86, работающим на частоте 120 или 133 МГц.
Этот чип отличался низкой производительностью, но Compaq удалось убедить использовать его в своих бюджетных компьютерах Presario. Это разожгло аппетиты других OEM-производителей на процессоры 6×86, среди которых выделяются Packard Bell и eMachines.
Смещение акцента не помешало Cyrix попытаться выпустить более производительные процессоры, но обещания так и остались обещаниями. В конце концов National Semiconductor продала Cyrix тайваньскому производителю чипсетов VIA Technologies, но к тому времени ключевые специалисты уже ушли, а процессор MII оказался неинтересной деталью, которая не нашла покупателей.
Последней разработкой Cyrix стал MII-433GP, работавший на частоте 300 МГц и, благодаря неудачной схеме названий, попавший в сравнение с процессорами, работавшими на частоте 433 МГц, которые были значительно лучше. AMD и Intel были заняты гонкой за 1 ГГц и выше, и прошло еще 20 лет, прежде чем появилась компания Arm и бросила вызов этим двум гигантам на рынках настольных компьютеров и серверов, не говоря уже о полном доминировании в мобильных вычислениях.
VIA забила последний гвоздь в крышку гроба, использовав имя Cyrix для замены маркировки «Centaur» на процессорах, в которых на самом деле использовалось ядро WinChip3, разработанное IDT. National Semiconductor продолжала продавать MediaGX еще несколько лет, а затем провела ребрендинг под названием Geode и продала дизайн AMD в 2003 году.
Три года спустя AMD продемонстрировала самый маломощный в мире x86-совместимый процессор, который потреблял всего 0,9 Вт и был основан на ядре Geode, что стало свидетельством изобретательности команды разработчиков Cyrix.
Почему наследие Cyrix имеет значение
Независимо от того, был ли у вас когда-нибудь ПК на базе Cyrix или нет, компания должна быть запомнена благодаря своему наследию и извлеченным урокам.
Несмотря на относительно небольшое влияние на индустрию за десятилетие существования, неудачи Cyrix доказали, что повышение IPC (instructions per-clock) — более продуктивное занятие для чипмейкеров, чем повышение тактовой частоты.
Cyrix работала как бесфабричная компания еще до того, как это стало круто.
По сей день Intel и AMD пытаются повысить номинальную тактовую частоту с каждым поколением, но после достижения отметки в 3 ГГц большинство реальных улучшений было достигнуто за счет переосмысления основных частей микроархитектуры (и кэша). Ярким примером является прогрессивная технология Zen от AMD, которая менее чем за четыре года позволила повысить однопоточную производительность на 68 %.
Cyrix удалось выжить и преодолеть сильное юридическое (и, как следствие, финансовое) давление со стороны Intel, которая в 1990-х годах судилась практически со всеми производителями процессоров.
В двух случаях она показала, что судебные тяжбы вредят здоровому рынку, в то время как сделки по кросс-лицензированию приводят к большому перекрестному обмену опытом между инженерными усилиями разных компаний, что оказалось полезным.
Cyrix также работала как бесфабричная компания до того, как это стало круто. В наши дни это стандартная практика для большинства кремниевых гигантов, включая AMD, Qualcomm, Broadcom, Nvidia, Apple, Marvell, Unigroup China и HiSilicon, которые зависят от других компаний, таких как TSMC, в производстве своих чипов.
До слияния с National Semiconductor маркетинговая стратегия компании не отличалась особой эффективностью, и в 2000-х годах AMD повторила те же ошибки с процессорами Athlon и Sempron.
Их маркировка указывала на то, что они быстрее процессоров Intel, но при этом работают на более низкой тактовой частоте, однако это не всегда хорошо отражалось в бенчмарках и реальных тестах производительности. AMD отказалась от этой схемы, но достаточно сказать, что и по сей день ситуация остается несколько запутанной.
Сегодня вы вряд ли найдете процессор Cyrix за пределами коллекций у любителей компьютерной техники. В сети можно найти свидетельства того, что настольные компьютеры на базе Cyrix использовались как минимум до 2010 года, то есть они просуществовали еще десять лет после того, как компания по сути растворилась в VIA Technology. Навряд ли подразделение VIA Zhaoxin до сих пор использует что-то из оригинального дизайна Cyrix, но только время покажет, извлекли ли они уроки, чтобы почтить наследие Cyrix.
Немного рекламы
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Maincubes Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
