MMX CPU荟萃

赵亮
1997-01-01

　　自从英特尔公司宣布推出奔腾级的ＭＭＸ处理器Ｐ５５Ｃ（中文名称为“多能奔腾”）之后，迅速掀起了前所未有的壮阔波澜。处理器市场的另两大巨头ＡＭＤ和ＣＹＲＩＸ也不甘示弱，纷纷推出了各自的ＭＭＸ级ＣＰＵ－Ｋ６与Ｍ２。这几种处理器究竟如何呢？让我们先来对ＭＭＸ做一个简单了解。
　　●一、什么是ＭＭＸ
　　ＭＭＸ是ＭｕｌｔｉＭｅｄｉａ　Ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ的缩写，中文意思是“扩展多媒体”。ＭＭＸ处理器在原来奔腾处理器的基础上增加了５７条指令。ＣＰＵ中为此添加了８个寄存器，使这５７条为视频信号，音频信号和图像处理而设计的指令在以下四个方面有较大增强：
　　（１）丰富、逼真的色彩
　　（２）快速的图形、图像、三维造型处理
　　（３）完美的音频处理效果
　　（４）平滑的视频播放能力
　　ＭＭＸ技术是英特尔体系结构自１９８５年Ｉｎｔｅｌ　３８６扩充至３２位后的一次最显著的性能上的加强。ＭＭＸ处理器在运行常规事物应用程序时，其速度要比不采用ＭＭＸ技术的处理器快１０～２０％。而运行经过ＭＭＸ优化的软件时速度会提高６０％左右。据美国权威评测机构Ｇｏｖｅｒｍｅｎｔ　ＢＥＳＴ　ＢＵＹＳ的评测，分别在ＤＥＬＬ　ＯｐｔｉＰｌｅｘ　ＧＸｉ与ＤＥＬＬ　ＯｐｔｉＰｌｅｘ　ＧＸｉｗ／ＭＭＸ上运行Ｉｎｔｅｒ　Ｍｅｄｉａ　Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ评测软件，在运行Ｉｎｄｅｏ和ＭＰＥＧ－Ｉ时，速度差异是显著的：前者仅提高了１１．１２％，而后者的速度竟然提高了６５．６０％。因此大家在使用有ＭＭＸ处理器的机器时，应采用ＭＰＥＧ－Ｉ而非Ｉｎｄｅｏ。在其它几种软件的测试中，ＭＭＸ处理器的表现也同样优秀：在运行Ｐｈｏｔｏ　Ｓｈｏｐ时速度提高了３９．２４％，运行Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｄｉｒｅｃｔ　３Ｄ时速度提高了６５．１３％，由此可见，ＭＭＸ处理器对于图形，图像的处理更加得心应手。下面我们将介绍各种ＭＭＸ处理器。
　　●二、Ｉｎｔｅｌ系列
　　Ｉｎｔｅｌ　Ｐ５５Ｃ即Ｉｎｔｅｌ　Ｐｅｎｔｉｕｍ　ＭＭＸ处理器是英特尔公司最早推出的，也是目前市场上最流行的ＭＭＸ处理器。最低运行频率为１６６ＭＨｚ，采用０．３５～０．２５微米ＣＭＯＳ工艺，内核工作电压２．８伏，一级高速缓存为３２Ｋ，这在所有ＭＭＸ处理器中是最小的。采用２路超级标量，每个时钟周期执行２个指令，由于使用目前流行的Ｓｏｃｋｅｔ　７标准，从而使ＭＭＸ多能奔腾成为英特尔公司奔腾升级的终点站。
　　目前想把奔腾机升级至多能奔腾的朋友可以有两种选择：一是直接购买一颗带ＭＭＸ功能的处理器替换现有的ＣＰＵ，这是最简单的方法，可代价未免过高；第二种比较经济的方法是购买英特尔的ＭＭＸ　ＯＶＥＲＤＲＩＶＥ处理器。其价格同ＭＭＸ处理器相比要便宜得多。使用时先将原处理器拔下，然后换上ＭＭＸ　ＯＶＥＲＤＲＩＶＥ处理器，再把拨下的处理器插到ＭＭＸ　ＯＶＥＲＤＲＩＶＥ处理器背上即可。
　　但据Ｉｎｔｅｌ称：只有采用８２４３０ＶＸ　ＨＸ和ＴＸ芯片组的计算机才能使用ＭＭＸ　ＯＶＥＲＤＲＩＶＥ处理器，而且使用９７年上半年生产的ＭＭＸ　ＯＶＥＲＤＲＩＶＥ处理器时必须先将主板上ＣＰＵ电压从３．３伏下调到２．８伏，使用９７年下半年的则不需要。因此，升级之前一定要先查看主板是否具有上述功能。如果有兴趣，你可访问Ｉｎｔｅｌ的站点（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｎｔｅｌ．ｃｏｍ／ｃｎ／ｇｂ／）以获得更多信息。
　　Ｉｎｔｅｌ　Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ　ＭＭＸ即ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ（代号为Ｋｌａｍａｔｈ）是英特尔公司于一九九七年五月七日推出的一款Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ级的ＭＭＸ处理器，它是目前性能最好的处理器，在所有ＭＭＸ处理器的测试中总是轻松夺魁，领先的性能令人叹为观止，被誉为“英特尔处理器家族皇冠上的明珠”。但Ｉｎｔｅｌ将把ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ定位为售价３５００美元以上，以高性能的工作站和多媒体理想机器为目标的高档ＣＰＵ，其昂贵的身价令个人用户望而却步。
　　ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ同样采用０．３５微米的ＣＭＯＳ工艺，内含７５０万个晶体管，内核工作电压也为２８伏。但令人嘱目的是一级高速缓存整整是Ｐ５５Ｃ的两倍，达到了６４Ｋ。ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ处理器具有ＭＭＸ、双总线、动态执行三大特点，在２３３ＭＨｚ，２６６ＭＨｚ和３００ＭＨｚ的频率上运行。
　　尽管ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ性能优异，但它存在着一个致命的弱点：不与现有结构兼容，因为ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ是由Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ取出二级高速缓存并增加ＭＭＸ功能制造而成，而Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ使用的是３８７针的Ｓｏｃｋｅｔ　８插座，并非目前最普便的Ｓｏｃｋｅｔ　７插座，而且必须配合高能奔腾主板才能使用，因此Ｐｅｎｔｉｕｍ机用户和Ｐｅｎｔｉｕｍ　ＭＭＸ的用户都无法升级至ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ。那么Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ的用户能否通过升级而使用上ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ呢？也不能。这是因为ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ改变了以往的ＰＧＡ封装格式，把二级Ｃａｃｈｅ放到了ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ的Ｓｉｎｇｌｅ　Ｅｄｇｅ　Ｃｏｎｔａｃｔ（单边接触，ＳＥＣ）的管壳内部，帮助核心ＣＰＵ开拓２３３ＭＨｚ及以上的时钟频率。该单边接触盒联接着一个２４２针的ＳＬＯＴ１，该结构的推出把Ｓｏｃｋｅｔ　８推到了结束的边缘。因为它同Ｓｏｃｋｅｔ　８不兼容，无法安装在现有的Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ主板上，因此就连Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ的用户也不能升级至ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ，若非升级至ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ不可，只能把主板更换为采用新的主板设计方案设计的新主板，否则只能寄希望于ＯＶＥＲＤＲＩＶＥ处理器。
　　升级至ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ的繁琐与价格的高昂只是阻止了个人用户的脚步，正据英特尔所宣称的一样，ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ的销售对象是商业用户而非一般消费者，对于商业用户中需要快速、高档系统的人来说，ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ　仍是他们最佳的选择。在标准商业应用中ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ　２６６ＭＨｚ的性能比Ｐｅｎｔｉｕｍ　２００提高１．５～２倍，在多媒体应用上高出一倍，极快的速度是其致胜的“杀手锏”。英特尔还要在ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ的主机板上增加命令为Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｏｒｔ　（加速图形端口）的专用图形总线，这将大大增强３Ｄ性能和质量，但在性能和价格上究竟选择何方，个人用户与商业用户必定要仔细斟酌一番。
　　●三、ＡＭＤ系列
　　ＡＭＤ　Ｋ６处理器是ＡＭＤ公司于四月二日发布的极具吸引力的ＭＭＸ功能的处理器，采用了０．３５～０．２５微米工艺技术生产，内含８８０万个晶体管。晶体管集成数量名列所有ＣＰＵ中的第一，其设计生产技术相当先进，核心电压为２．９伏。这一点与其它ＭＭＸ处理器是不同的。一级高速缓存为６４Ｋ，同ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ相同，外部总线宽度是Ｐｅｎｔｉｕｍ　ＭＭＸ的２倍，也与ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ一样，达到了６４，最低运行频率为１６６ＭＨｚ。
　　Ｋ６是支持ＭＭＸ指令的第一个非英特尔处理器，采用了ＲＩＳＣ超级标量设计结构，可同时发出六个指令。这种设计将Ｘ８６指令集兼容能力与高效率的ＲＩＳＣ技术结合在一起，执行较为简单但更有效率的固定长度的ＲＩＳＣ　８６运作编码，而不是直接执行复杂的，长度不固定的Ｘ８６运作指令，因此发挥了更高的效率，同时也成为了ＭＭＸ处理器唯一采用ＲＩＳＣ结构的ＭＭＸ处理器。在《ＰＣ　Ｗｏｒｌｄ》的测试中，即便是最便宜的采用Ｋ６的Ｐｏｌｙｗｅｌｌ　Ｐｏｌｙ　ｋ６－２００也在测试中击败了所有的Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ与Ｐｅｎｔｉｕｍ　ＭＭＸ，只是稍逊于ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ，测试标准是ＰＣ　Ｗｏｒｌｄ　Ｂｅｎｃｈ。
　　Ｋ６采用五层金属加一级的技术和Ｃ４倒装片的封装，降低了成本和价格，还采用了快速ＳＣＳＩ硬驱和１Ｍ字节Ｃａｃｈｅ（ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ为５１２Ｋ），使其具有一些独到的优势。由于ＡＭＤ和Ｉｎｔｅｌ的协定，ＡＭＤ能够与多能奔腾在二进制上兼容，即指令性兼容。也就是说基于英特尔的多能奔腾开发的软件无需任何改动就能在Ｋ６上很好地运行。
　　作为一种唯一能够与ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ相抗衡的多能奔腾处理器，它的两个最大的优点足以令个人用户欢呼雀跃，其一是Ｋ６的性能价格比极佳，它在性能价格比的竞争中甚至领先于Ｐｅｎｔｉｕｍ　ＭＭＸ，相对于Ｉｎｔｅｌ的ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ来说是绝对的廉价品；第二条优势是Ｋ６完全支持目前最普通的Ｓｏｃｋｅｔ　７环境，这就意味着Ｐｅｎｔｉｕｍ　ＭＭＸ的用户及奔腾机的用户可以轻松地拨下原处理器再换上Ｋ６就可以领略一番Ｋ６的优秀品质，而完全不需要像ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ那样去改动许多使用ＶＸ、ＨＸ、ＴＸ芯片组的５８６主机板，这也是ＡＭＤ向ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ发起强有力冲击的最有利因素。
　　目前，世界上各大ＰＣ厂商中的绝大多数都已宣布将采用Ｋ６芯片，而众多的个人用户恐怕也开始考虑使用Ｋ６芯片使自己的电脑“更加活泼动人”了吧！
　　●四、ＣＹＲＩＸ系列
　　ＣＹＲＩＸ　６Ｘ８６ＭＸ（即Ｍ２）是ＣＹＲＩＸ公司开发出的又一种新的具有ＭＭＸ功能的处理器，也是最晚推出的ＭＭＸ处理器。采用０．３５微米的ＣＭＯＳ工艺，内核工作电压２．８伏，令人刮目相看的是其一级高速缓存从Ｍ１的１６ＫＢ一下子增加到了６４ＫＢ，同Ｐｅｎｔｉｕｍ　ＩＩ和Ｋ６保持了同一水平。同时，Ｍ２实现了一个５１２单元的分支目标缓冲器（ＢＴＢ），并采用了许多Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ芯片中的技术，使其整数单元和协处理器完全适应混合指令集，在１６／３２位的软件的运行中更得心应手，但在运行Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＮＴ，３ＤＳ，ＡｕｔｏＣＡＤ等软件时还不如Ｐｅｎｔｉｕｍ芯片，根据《ＰＣ　ＭＡＧＡＺＩＮＥ》的编辑之一Ｊｏｉｎ　Ｍｏｒｉｓ先生所称：采用ＣＹＲＩＸ８６－Ｐ２００＋的系统是历来在Ｗｉｎｓｔｏｎｅ　９６／Ｗｉｎｄｏｗｓ　９５测试中速度最快，性能最高的系统，因此对于个人用户来讲，Ｍ２的确是一个相当不错的处理器。
　　但６Ｘ８６－Ｐ２００＋可不能随便购买，因为它使用的是７５　ＭＨｚ外部总线，而Ｐｅｎｔｉｕｍ系列最高只支持到６６ＭＨｚ，因此目前普通的５８６主板无法使用。所以要想用６Ｘ８６－Ｐ２００＋，就必需一块支持７５ＭＨｚ总线的主板。不过目前支持７５ＭＨｚ总线的主板还是相当多的，例如大众的ＰＡ－２０１０＋、海洋的ＲＨＩＮＯ１２、ＯＭＥＧＡ的Ｐ／Ｉ－Ｐ５５ＣＴＭ、升技的ＡＸ５、ＩＴ５Ｈ、ＡＲ５等。
　　但ＣＹＲＩＸ公司没有象ＡＭＤ公司那样从英特尔得到指令集兼容这项授权，五万多种在多能奔腾上优化了的软件将不能很完美地在Ｍ２上运行，这是Ｍ２的一大缺憾。ＣＹＲＩＸ公布的Ｍ２家族的三个成员１６６ＭＨｚ、２００ＭＨｚ和２３３ＭＨｚ的价格／性能比都很优秀，一块ＣＹＲＩＸ的６Ｘ８６－Ｐ１６６＋处理器的价格仅相当于Ｐｅｎｔｉｕｍ　１３３的价格，是最便宜的ＭＭＸ处理器，而且Ｍ２支持Ｓｏｃｋｅｔ　７结构，升级简便，这两点深受低档用户的欢迎。
　　纵观Ｍ２的性能，虽然有些方面非常优秀，但总体性能不高。尽管ＣＹＲＩＸ公司宣称能以奔腾产品一半的价格，提供ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ的性能，然而在实际测试过程中，Ｍ２和ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ及Ｋ６显然不在同一水平上，倒和Ｐ５５Ｃ性能相当，因此众多的人坚持认为Ｍ２的优势只在于价格，可以凭此大举进攻家用市场。Ｍ２引人注目是由于和Ｉｎｔｅｌ的ＭＭＸ走了不同的路线，ＣＹＲＩＸ在体系结构上的构想有可能改变现有ＰＣ的构成方式，从根本上减少生产ＰＣ的成本。从采用Ｍ２的代表机型康柏的Ｐｒｅｓａｒｉｏ　２０００来看，全密封的设计与小巧灵珑的外观令人耳目一新，各种附加板卡在ＣＹＲＩＸ前只好嗄然而止。
　　●五、结束语
　　纵观１９９７年的处理器市场，ＭＭＸ有如腾空出世，光芒四溢，很有可能成为信息产业界的第一嘱目新星。三大厂商激战正酣。但综上所述，Ｐ５５Ｃ无疑还占据着最大的席位，仍是市场的主流与“宠儿”，而ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ则是以后才将真正流行的高档ＣＰＵ，具有最好的性能和最高的价格，每套系统高达３５００美元的高价令个人用户不敢问津，其销售对象是商业用户中需要高档机型的人们。Ｋ６优异的性能和合适的价格是唯一可向ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ发起强有力挑战的竞争者，如果ＡＭＤ能解决其供货不足的问题，很有可能在Ｉｎｔｅｌ的传统范围打开一个大大的缺口，从而取得更大的市场份额，２５００美元左右的价格令商业用户和个人用户都能愉快地接受。Ｍ２可能仍坚守着低档价位，以不到１５００美元的低价进攻家用市场和低档用户市场。在厂商的激战中，最终得益的自然是用户，回首ＭＭＸ的发展，正暗合一佳句：忽如一夜春风来，千树万树梨花开。