再向虎山行——Cyrix Ⅲ处理器评测报告

电脑报评测实验室
2000年 第12期 

　　IT行业总是那么地变幻莫测，记得1999年我们刚测试了Cyrix公司的MⅡ处理器，Cyrix公司就宣布退出了个人电脑处理器市场，谁也没有想到，新千年Cyrix的产品会再次出现在市场上。根据IDG的统计数据表示，低价电脑市场的成长非常快速，需求也很强，至2003年，价格在900美元以下的低价电脑市场将占全球市场份额的33.8％。以现阶段的情况来看，Intel在x86微处理器市场的地位仍然不可动摇。在高端市场，AMD K7以优秀的性能和相对低廉的价格尚可以和Intel 奔腾Ⅲ一拼，但是国内份额更大的低端CPU市场，现在无疑是Intel的赛扬处理器一枝独秀的局面。现在，一向设计生产低价位处理器的Cyrix（现VIA 公司一处理器生产部门）经过一段时间的休整后，再次推出了VIA Joshua（约书亚，又称Cyrix Ⅲ处理器），角逐低端PC市场。那么这款新产品怎么样呢？本报评测室借到了一块Joshua的样品，并测试了它的性能，希望能够解决大家的疑问。
　　Joshua 的身世可谓坎坷，Cyrix 本是一家CPU设计公司，以生产低价位CPU而著称，Joshua的前身就是Cyrix 公司所设计的代号为Cayenne 的处理器。Cyrix 公司被美国国家半导体公司（NS）收购后，去年又易主VIA（威盛电子）公司。VIA是Intel在主板芯片组领域的主要竞争对手，特别是在今年，随着Intel芯片组产品出现的一些问题，VIA产品的市场份额正在逐步扩大。本以生产芯片组著称的VIA公司接手Cyrix以后，继续研发了Cyrix Ⅲ，并于2月22日正式向全球公布（原名为约书亚Joshua），大举进攻低价位电脑市场，向Intel的赛扬挑战。它的出现，标志着华人也拥有了自己研发制造的CPU了，使华人在CPU制造业终于有了一席之地。（^12070201a^）
　　VIA公司表示，此时推出Joshua微处理器，可说是完全符合天时、地利、人和。Joshua是VIA在购并Cyrix与IDT旗下CPU部门后，所推出首款采用Socket 370架构、支援133MHz外频、拥有256K L2 Cache及Advanced 3DNow！指令集的微处理器。VIA 信心十足地表示，今年将拿下10％的全球市场占有率。该处理器以Cayenne为核心，并交由国家半导体公司（NS）代工，以0.18微米工艺生产，市场锁定以赛扬为竞争对手，量产时间约在3月下旬至4月初。Joshua将锁定低价位电脑所需的Socket 370架构市场。由于大陆内地市场在个人电脑数量上，预计2000年将达到700万台需求，比1999年成长近45％，这对VIA争夺低端PC市场将是一大机会，而Joshua就像是VIA的一把利剑，直接挑战Intel的赛扬CPU市场。
#1    Joshua的特性
　　Joshua的核心为 P6 GTL＋总线结构，Socket 370架构，兼容x86处理器。它具有64位外部数据总线，32位管程地址总线，拥有64K L1 Cache，并具有8路256KB全速二级高速缓冲（L2 Cache）。Joshua具有MMX和3DNow!指令集，双重浮点单元。采用了独立管程的超标量体系结构，两种指令集能同时发挥作用，每个管程分7级深度处理，允许在每个时钟周期内处理多条指令。
　　Joshua拥有巨大的两级转换缓冲（TLB）和一个512入口的分支目标缓冲（BTB），用于高速的分支转换和分支预测。Joshua还具有这些高级结构技术：用于乱序执行的寄存器重命名功能，通过数据转发和旁路实现推测执行等。它设计兼容目前各种x86操作系统，其中包括Windows系列，如Windows 2000、Windows98、Windows NT等，以及OS/2、DOS、UNIX、Linux等。
　　Joshua的型号标注仍采用PR性能值，即它所标注的PR值并不是CPU的真实频率（开机自检所显示的频率），而是生产厂商评价的同等级赛扬的频率值。例如Joshua PR433的实际工作频率只有333MHz（133MHz×2.5），PR433表示厂商认为这一频率Joshua的性能同赛扬433Mhz同等级。
　　首批发布的Joshua系列CPU有以下几款：
　　Joshua PR433　　（133MHz×2.5=333MHz）
　　Joshua PR466　　（124MHz×3=366MHz）
　　Joshua PR500　　（133MHz×3=400MHz）
　　Joshua PR533　　（124MHz×3.5=433MHz）
　　我们可以看到，Joshua除了标准的133MHz外频，还支持124MHz的非标准频率，通过这一现象，有经验的人可以作出一个简单的判断：Joshua的技术有独到之处，因为它支持133MHz外频，而赛扬现在也只有66MHz的产品。但这款CPU在生产工艺方面可能会有一些问题，因为它主频偏低，最高也只有433MHz，而且并非都是133MHz外频，即是说它的成品率可能不够好。
#1    Joshua性能完全剖析
　　一、外频直接从100MHz起跳，支持133MHz外频。据VIA公司宣称，Joshua处理器将同时推出66MHz、100MHz、133MHz三种不同外频的版本。而Intel公司的赛扬处理器在AMD及其他CPU厂商的压力下，将很快推出100MHz外频版本，但还不支持133MHz外频。所以VIA推出的高达133MHz外频的Joshua处理器，结合目前风头正盛的PC133芯片组，双剑合璧，定会被更多的用户所接受。
　　二、0.18微米的生产工艺。采用0.18微米的生产工艺（制程），比以0.25微米工艺生产的处理器少一半的面积，生产成本也会下降50％，并且VIA 将制造厂由美国迁至台湾，生产成本会更低。这就意味着Joshua处理器在价格上将占很大的优势，而且0.18微米的生产工艺可使CPU在更高的时钟频率下实现稳定的工作。但从我们所测试的Joshua样品来看，采用了陶瓷封装，芯片的外形。厚度及重量和当年的Cyrix MⅡ非常相似，重量及厚度是赛扬的2倍左右，感觉上制作工艺还不及赛扬，与0.18微米的Coppermine相差更远。再加上频率明显偏低，同厂商宣布的制造工艺似乎有些不符。（^12070201b^）
　　三、256K的全速L2 Cache。Cache作为CPU用来暂存数据或常用指令的一种高速、专用内存，当然是越大越好、越快越好。Joshua处理器采用了和MⅡ原理一样的统计架构L1 Cache，容量为64KB，比赛扬处理器多一倍，它还采用256KB的全速L2 Cache，容量是赛扬处理器的一倍，而且工作在133MHz下，与Intel最新推出的代号为Coppermine的PⅢ相同。从测试成绩来看，这款CPU能够以333MHz的主频率在商用测试中得到较好的分数，和它的Cache不无关系。
　　四、2.2V的核心电压。Joshua处理器的核心电压为2.2V，与赛扬处理器2.0V的电压并不相同。这也是我们怀疑它工艺制程的原因，0.18微米工艺生产的CPU不会需要这样高的电压，同时，这也意味着它的功耗会较大，让人不得不担心它的发热量。
　　五、加强的浮点运算能力。浮点运算能力弱一向是非Intel CPU的一大缺点，为弥补浮点运算能力的不足，在Joshua CPU中使用了两个MⅡ的浮点运算单元，这将大大增强Joshua处理器的浮点运算能力。除此之外，由于在CPU中增加了AMD公司的3DNow！指令集，即使在运行对浮点运算要求很高的3D游戏时，该处理器也可以轻松应付。但在实际测试过程中，我们发现它的浮点运算能力并不理想，和赛扬相比还有非常大的差距。
#1    Joshua综合测试评述
　　测试平台
　　主板：硕泰克SL－65KV （VIA694）
　　内存：128M 金条PC133 SDRAM
　　硬盘：火球EX 10GB
　　显卡：WinFast Gerforce256 With SDRAM
　　声卡：芯片组整合
　　光驱：源兴36×CDROM
　　网卡：D－Link 530TX
　　操作系统：Ewin98se 4.10 2222
    测试硬盘被平均分为两个区，采用Fat32，安装DirectX7.0，桌面分辨率为1024×768，32Bit色深。另外因为Joshua处理器的原因，我们在主板BIOS中采用了最稳定的设置方案，并且关闭了AGP 4×功能，本次测试的成绩不适合与其它同等配置的测试相比较。
    因为这次我们所测试的Joshua是一颗Engine Sample（工程样品），在测试中样品表现不够稳定。特别是在运行3D测试软件（如3D WinBench99/2000）时，表现得比较脆弱，非常容易出现蓝屏现象，而无法完成测试操作。正式上市的产品不会有这些问题。
　　现在Joshua的兼容性也是一个问题，虽然说它与赛扬同样都是采用Socket 370架构，但由于核心电压不同，并且Joshua同赛扬的三个脚位的定义有差异，还有主板的BIOS识别也有问题，造成现有的Socket 370架构主板同Joshua并不兼容。测试也证明，Joshua在大多数Socket 370主板上都不能开机，仅有少数声明支持Joshua的主板才能使用。而这些主板也往往通过设置跳线来让不同的主板电路工作，以识别是Joshua或是赛扬。（^12070201c^）
　　在Winbench 99的CPU子系统测试中，Joshua表现出它贯有的优势，处理器的整数性能值比同等级的赛扬高，从测试成绩来看，CPU Mark32测试项的成绩高出赛扬466约4.5个百分点，不要忘记，它的主频率只有333MHz。能够取得这一成绩，除了核心设计上的原因，Joshua大容量的Cache也居功不小。而在体现综合性能 Winstone 99 1.2测试中，Joshua PR433比赛扬433略低一点，得分大约有7％的差距，基本上符合Joshua的PR标注值。但是值得注意的是这一点差距很异常，我们知道Winstone99的测试成绩主要受到CPU整数运算能力和Cache大小的影响，不管哪一方面，Joshua都应该比赛扬有优势，为什么测试成绩反而偏低呢？我们运行Sissoft2000的CPU和SDRAM测试项找到了原因，Joshua在和主板、内存传递数据时，速度明显偏低，看来这是Joshua的Bug之一，它和主板的兼容性还不够好，影响了性能的发挥。
　　在浮点方面测试中，Joshua就表现得不如人意了，Winbench 99的FPU测试，分值仅有赛扬 的一半，在Quake3及3D Mark的测试中，Joshua的表现远不及赛扬，根本未达到VIA所介绍的性能。从测试成绩来看，这款CPU完全不适合于玩3D游戏。但是我们估计正式产品的浮点运算能力会有所提高，理由和前文的整数性能部分一样，它在Sissoft2000的相关测试中显示出异常。不过Joshua的主频率较低，再加上浮点性能一直是Cyrix系列CPU的弱项，对正式产品的浮点运算能力也不必期望过高。（^12070201d^）
　　Joshua的超频能力再次证明了我们的预测：它的制造工艺较差。我们发现它的温度比赛扬高出约50％，并且在最高只能超到400MHz使用，和赛扬无法相比。
　　从整体测试成绩来看，Joshua表现出典型的Cyrix“血统”，整数运算能力优秀，浮点能力糟糕，并且这款产品目前还有很多的Bug需要处理。现在还是一款不能正式使用的实验室样品，据消息，VIA现已组建Joshua的测试部门，专门解决Bug问题，相信当Joshua的正式产品上市时，这些问题已解决。不过，Joshua原定的上市时间大概会推迟了。
#1    Joshua的前景
　　说实话，Joshua的性能并不能让我们满意，它还有太多的Bug，即使VIA能够完全解决掉这些Bug，Joshua的性能也不会带给用户太多的惊喜。和以前的Cyrix处理器一样，它强大的整数运算能力适合于商业集团用户，并不能完全满足DIY市场的需要，并且Intel将相继推出0.18微米工艺及支持100MHz外频的赛扬。并且价格也越来越低，Joshua在国内DIY市场的前景不容乐观，它的主要舞台将是低端品牌机市场。
　　不管怎么说，Joshua是市场机制的一股新制衡力量，也将为PC产业的发展带来正面意义。在推出Joshua同时，VIA会将生产处理器的部门独立出来，单独成立一个处理器公司，这对Joshua的改进将有重大意义。市场竞争更激烈，对用户来说将是一件好事。