Centaur Technology - Centaur Technology

Centaur Technology является x86 ЦПУ проектная компания, основанная в 1995 году и впоследствии являющаяся дочерней компанией VIA Technologies, член Formosa Plastics Group, Тайвань крупнейший промышленный конгломерат России. В 2015 году документальный фильм Восстание Кентавра охватывает раннюю историю компании.

История

Centaur Technologies Inc. была основана в апреле 1995 г. Гленн Генри, Терри Паркс, Дариус Гаскинс и Аль Сато. Финансирование поступило от Интегрированная технология устройств, Inc (IDT). Целью бизнеса было разработать совместимые x86 процессоров, которые были намного дешевле, чем Intel процессоры и потребляли гораздо меньше энергии.

В плане было два основных элемента. Во-первых, уникальный дизайн, разработанный с нуля, ядра процессора x86, оптимизированный иначе, чем ядра Intel. Во-вторых, уникальный управленческий подход, предназначенный для достижения высокой производительности.

При финансовой поддержке IDT три разных дизайна Centaur были отправлены под маркетинговым названием WinChip. В сентябре 1999 года Centaur был куплен у IDT компанией VIA Technologies, тайваньская компания. С тех пор было отправлено пять дизайнов под маркетинговым названием ЧЕРЕЗ C3, а также целый ряд дизайнов для VIA C7 процессор и их последний 64-разрядный процессор, ВИА Нано.

Дизайн VIA Nano был доработан и улучшен в чипах, производимых Чжаосинь (через VIA компания ).

В конце 2019 года Centaur анонсировала «первую в мире высокопроизводительную SoC x86 со встроенным сопроцессором AI», ядром CNS.[1]

Методология проектирования

Чипы Centaur исторически были намного меньше, чем сопоставимые конструкции x86 в свое время, поэтому они дешевле в производстве и потребляют меньше энергии.[нужна цитата ]. Это сделало их привлекательными в встроенный рынок.

Философия дизайна Centaur всегда была сосредоточена на «достаточной» производительности для задач, которые требует его целевой рынок. Некоторые дизайнерские компромиссы, сделанные командой дизайнеров, противоречат общепринятым представлениям.

Centaur / VIA одними из первых разработали процессоры с аппаратным ускорением шифрования в виде ЧЕРЕЗ PadLock, начиная с выпуска VIA C7 2004 года. Intel и AMD продолжили AES-NI в 2008, Расширения Intel SHA в 2013 году и RDRAND в 2015 году.

ЧЕРЕЗ C3

Основная статья: ЧЕРЕЗ C3
  • Поскольку производительность памяти является ограничивающим фактором во многих тестах, процессоры VIA реализуют большие первичные кеши, большой TLB и агрессивный предварительная выборка, среди других улучшений. Хотя эти функции не являются уникальными для VIA, оптимизация доступа к памяти - это одна из областей, в которой функции не были принесены в жертву ради экономии места на кристалле. Фактически, большие первичные тайники (128 КБ) всегда были отличительной чертой проектов Centaur.
  • Как правило, тактовая частота 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 общих сценариях приложений.
  • Конвейер устроен так, чтобы обеспечить выполнение за один такт часто используемых форм "регистр-память" и "память-регистр" инструкций x86. Для некоторых часто используемых инструкций требуется меньше тактов, чем на других процессорах x86.
  • Редко используемые инструкции x86 реализованы в микрокод и эмулируется как комбинации других инструкций x86. Это экономит место на кристалле и способствует низкому энергопотреблению. Воздействие на большинство сценариев реальных приложений минимально.
  • Эти принципы проектирования являются производными от первоначального RISC сторонники, которые утверждают, что меньший набор инструкций, лучше оптимизированный, может обеспечить более высокую общую производительность процессора. Дизайн C3 нельзя рассматривать как чистый дизайн RISC, потому что он принимает набор инструкций x86, который является CISC дизайн.
  • Помимо x86, эти процессоры поддерживают недокументированные Альтернативный набор инструкций.

VIA C7

Основная статья: VIA C7
  • VIA C7 Esther (C5J) в качестве эволюционного шага после VIA C3 Nehemiah + (C5P), в котором Centaur следовала своему традиционному подходу балансирования производительности и ограниченного бюджета транзисторов / мощности.
  • Краеугольным камнем философии проектирования микросхем серии VIA C3 было то, что даже относительно простое упорядоченное скалярное ядро ​​может обеспечить разумную производительность по сравнению со сложным суперскалярным ядром вне порядка, если оно поддерживается эффективным «внешним интерфейсом», то есть предварительной выборкой. , кэширование и механизмы предсказания переходов.
  • В случае VIA C7 команда разработчиков сосредоточилась на дальнейшей оптимизации "внешнего интерфейса" чипа, то есть размера кэша, ассоциативности и пропускной способности, а также системы предварительной выборки.[2] В то же время, никаких существенных изменений в исполнительном ядре («back-end») чипа, похоже, не произошло.
  • VIA C7 успешно сокращает разрыв в производительности с чипами AMD / Intel, поскольку тактовая частота не ограничена термически.

ВИА Нано

Основная статья: ВИА Нано
  • VIA Nano Isaiah (CN) - это комбинация ряда новинок от Centaur, в том числе их первого суперскалярного ЦП с нарушением порядка и их первого 64-разрядного ЦП.
  • При разработке VIA Nano основное внимание уделялось радикальному повышению производительности в уравнении производительности на ватт при сохранении аналогичного TDP к VIA C7.

Ядро ЦНС

Centaur анонсировал новый процессор x86-64 "CNS" с AVX-512 поддержка и интегрированный сопроцессор AI в конце 2019 года.[1]

Сравнительный размер кристалла

ПроцессорВторичный
тайник (k)		Размер умирают
130 нм (мм²)		Размер умирают
90 нм (мм²)		Размер умирают
65 нм (мм²)
VIA Nano 1000/20001024Нет данныхНет данных63.3
ЧЕРЕЗ C3 / ЧЕРЕЗ C764/1285230Нет данных
Athlon XP25684Нет данныхНет данных
Athlon 645121448477
Pentium M2048Нет данных84Нет данных
P4 Northwood512146Нет данныхНет данных
P4 Прескотт1024Нет данных110Нет данных

ПРИМЕЧАНИЕ: даже 180 нм Duron Сердечник Morgan (106 мм²) всего лишь 64 K вторичный кеш, при уменьшении до 130 нм, размер кристалла все еще составлял бы 76 мм². Ядро VIA x86 меньше и дешевле в производстве. Как видно из этой таблицы, почти четыре ядра C7 могут быть изготовлены в той же области, что и один P4 Прескотт ядро по 90 нм техпроцессу.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б «Centaur представляет свое новое ядро ​​x86 серверного класса: CNS; добавляет AVX-512». WikiChip Fuse. 9 декабря 2019.
  2. ^ Беседин Дмитрий. «Подробный анализ платформы в анализаторе памяти RightMark. Часть 12: процессоры VIA C7 / C7-M». Pricenfees.com. Получено 2007-03-12.

внешняя ссылка