Technologie kentaurů - Centaur Technology
Technologie kentaurů je x86 procesor designová společnost, založená v roce 1995 a následně stoprocentní dceřinou společností společnosti VIA Technologies, člen Skupina Formosa Plastics, Tchaj-wan největší průmyslový konglomerát. V roce 2015 dokumentární film Rise of the Centaur pokryl ranou historii společnosti.
Dějiny
Společnost Centaur Technologies Inc. byla založena v dubnu 1995 společností Glenn Henry, Terry Parks, Darius Gaskins a Al Sato. Financování pocházelo Technologie integrovaných zařízení, Inc (IDT). Obchodním cílem bylo vyvinout kompatibilní x86 procesory, které byly mnohem levnější než Intel procesory a spotřebovával mnohem méně energie.
Plán měl dva základní prvky. Nejprve jedinečný design jádra procesoru x86 optimalizovaný odlišně od jader Intel. Zadruhé, jedinečný přístup ke správě navržený k dosažení vysoké produktivity.
Zatímco byly financovány IDT, byly pod marketingovým názvem společnosti odeslány tři různé designy kentaurů WinChip. V září 1999 koupil Centaur od IDT VIA Technologies, tchajwanská společnost. Od té doby bylo odesláno pět návrhů s marketingovým názvem VIA C3, stejně jako celá řada návrhů pro VIA C7 procesor a jejich nejnovější 64bitový procesor, VIA Nano.
Design VIA Nano byl dále vylepšen a vylepšen v čipech vyráběných společností Zhaoxin (VIA společný podnik ).
Na konci roku 2019 společnost Centaur oznámila „první vysoce výkonný x86 SoC na světě s integrovaným AI koprocesorem“, jádro CNS.[1]
Metodika návrhu
Centaurovy čipy byly v minulosti mnohem menší než srovnatelné designy x86 a jejich výroba je tedy levnější a spotřebovávají méně energie[Citace je zapotřebí ]. Díky tomu byli v vložený tržiště.
Filozofie společnosti Centaur byla vždy zaměřena na „dostatečný“ výkon pro úkoly, které vyžaduje její cílový trh. Některé kompromisy designu provedené návrhářským týmem jsou v rozporu s přijatou moudrostí.
Společnost Centaur / VIA byla mezi prvními, kdo navrhl procesory s hardwarovou akcelerací šifrování v podobě VIA PadLock, počínaje vydáním VIA C7 z roku 2004. Intel a AMD navázaly na AES-NI v roce 2008, Rozšíření Intel SHA v roce 2013 a RDRAND v roce 2015.
VIA C3
- Protože výkon paměti je limitujícím faktorem v mnoha srovnávacích testech, procesory VIA implementují velké primární mezipaměti, velký TLB a agresivní předběžné načítání, mimo jiné vylepšení. I když tyto funkce nejsou pro VIA jedinečné, optimalizace přístupu do paměti je jednou z oblastí, kde nebyly funkce obětovány, aby ušetřily místo na matrici. Velkorysé primární mezipaměti (128 kB) byly ve skutečnosti vždy charakteristickým znakem designérů Centaur.
- Obecně je frekvence hodin upřednostňována před zvyšováním počtu instrukcí na cyklus. Komplexní funkce, jako je provádění instrukcí mimo pořadí, nejsou záměrně implementovány, protože mají vliv na schopnost zvýšit taktovací frekvenci, vyžadují spoustu dalšího prostoru a výkonu a mají malý dopad na výkon v několika běžných aplikačních scénářích.
- Kanál je uspořádán tak, aby poskytoval jednorázové provádění velmi používaných forem instrukcí x86 v registru a paměti a v paměti. Několik často používaných pokynů vyžaduje méně hodinových cyklů než na jiných procesorech x86.
- Zřídka používané instrukce x86 jsou implementovány v mikrokód a emulován jako kombinace dalších instrukcí x86. Tím se šetří místo na matrici a přispívá se k nízké spotřebě energie. Dopad na většinu scénářů aplikací v reálném světě je minimální.
- Tyto principy návrhu jsou odvozeny od originálu RISC obhájci, kteří tvrdí, že menší sada instrukcí, lépe optimalizovaná, může přinést rychlejší celkový výkon procesoru. Návrh C3 nelze považovat za čistý návrh RISC, protože přijímá sadu instrukcí x86, která je CISC design.
- Kromě x86 podporují tyto procesory i nezdokumentované Alternativní instrukční sada.
VIA C7
- VIA C7 Esther (C5J) jako evoluční krok po VIA C3 Nehemiah + (C5P), ve kterém Centaur následoval svůj tradiční přístup k vyvážení výkonu s omezeným rozpočtem tranzistor / výkon.
- Základním kamenem konstrukční filozofie čipů řady VIA C3 bylo, že i relativně jednoduché skalární jádro v pořadí může nabídnout rozumný výkon proti složitému superskalárnímu jádru mimo pořadí, pokud je podporováno efektivním „front-endem“, tj. Předběžným načítáním , mechanismy predikce mezipaměti a větví.
- V případě VIA C7 se konstrukční tým zaměřil na další zefektivnění „front-endu“ čipu, tj. Velikost mezipaměti, asociativitu a propustnost, stejně jako systém předběžného načítání.[2] Zároveň se nezdá, že by došlo k významným změnám v provedení jádra („back-end“) čipu.
- VIA C7 úspěšně dále překlenuje mezeru ve výkonu s čipy AMD / Intel, protože rychlost hodin není tepelně omezena.
VIA Nano
- VIA Nano Isaiah (CN) je kombinací řady prvenství od Centauru, včetně jejich prvního superskalárního CPU mimo pořadí a jejich prvního 64bitového CPU.
- Vývoj VIA Nano se zaměřil na radikální zlepšení výkonové stránky rovnice výkonu na watt při zachování podobné TDP na VIA C7.
Jádro CNS
Společnost Centaur ohlásila nový procesor „x86-64„ CNS “s procesorem AVX-512 podpora a integrovaný koprocesor AI na konci roku 2019.[1]
Srovnávací velikost matrice
| Procesor | Sekundární mezipaměť (k) | Velikost matrice 130 nm (mm²) | Velikost matrice 90 nm (mm²) | Velikost matrice 65 nm (mm²) |
|---|---|---|---|---|
| VIA Nano 1000/2000 | 1024 | N / A | N / A | 63.3 |
| VIA C3 / VIA C7 | 64/128 | 52 | 30 | N / A |
| Athlon XP | 256 | 84 | N / A | N / A |
| Athlon 64 | 512 | 144 | 84 | 77 |
| Pentium M | 2048 | N / A | 84 | N / A |
| P4 Northwood | 512 | 146 | N / A | N / A |
| P4 Prescott | 1024 | N / A | 110 | N / A |
POZNÁMKA: Dokonce i 180 nm Durone Morganovo jádro (106 mm²) s pouhými 64 K. sekundární mezipaměť, když se zmenšil na proces 130 nm, měl by stále velikost matrice 76 mm². Jádro VIA x86 je menší a jeho výroba je levnější. Jak je vidět v této tabulce, téměř čtyři jádra C7 by mohla být vyrobena ve stejné oblasti jako jedna P4 Prescott jádro na 90 nm procesu.
Viz také
Reference
- ^ A b „Centaur představuje své nové jádro třídy x86 serverové třídy: CNS; přidává AVX-512“. Pojistka WikiChip. 9. prosince 2019.
- ^ Besedin, Dmitriji. "Podrobná analýza platformy v analyzátoru paměti RightMark. Část 12: Procesory VIA C7 / C7-M". Pricenfees.com. Citováno 2007-03-12.