cyrix CPU 故事

peterlin2010

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https://technews.tw/2017/10/22/cyrix-part-one/

https://technews.tw/2017/10/30/cyrix-part-two/



距今已 22 載的 1995 年，Windows 95 的問世前所未見地刺激個人電腦的市場需求，以 Intel Pentium 為首的高效能超純量（Superscalar）x86 處理器，自然而然成為執行微軟全新 32 位元作業系統的引擎，而 1995 年底上市的 Intel Pentium Pro，和 1996 年擁有和 Windows 95 相同使用者介面的 Windows NT 4.0，更敲開了 x86 處理器湧入工作站與伺服器市場的大門。
在當時，「Pentium 跑 95、Pentium Pro 跑 NT」是不可質疑的搭配，而 Pentium Pro 執行 16 位元程式碼效能不佳的疑慮，更讓這約定俗成的潛規則，更加牢不可破。
但過沒多久，1996 年個人電腦零售市場卻出現了 Intel 以外的另類選擇：價格較廉、時脈較低、整數運算更強，但浮點運算更弱、使用起來更燙的 Cyrix 6×86「M1」，它也引爆了短暫的 x86 處理器戰國時代。
1995 年到 2000 年這段期間，堪稱是處理器與顯示晶片市場最熱鬧的時期，這在論 x86 處理器只想到 Intel 和 AMD（可能連 VIA 都快被遺忘了）、顯示晶片僅列出 nVidia 和 AMD 的今天，實在令人難以想像。
微軟視窗作業系統最重大里程碑 Windows 95，和最普及辦公室生產工具 Office 95 的問世，帶來了個人電腦發展史上最巨大的升級潮與採購潮，遠較過去作業系統更飢渴難耐的系統效能需求，也刺激了對更高速處理器與更快 2D 視窗加速的需要，吸引來自四面八方的眾多英雄好漢，瓜分這塊肥美的市場。
套句當時 PC Magazine「Inside Track 專欄」的評論：市場仍可允許 x86 處理器標上不菲的高價，即使是小廠，只要些許市佔率，即可掠取豐厚的利潤。所以不分新秀老將，像「有晶圓廠才是真男人」的 AMD、「三百壯士」的 Cyrix、IDT 投資的 Centaur、眾多台灣企業集資的 Rise、僱用 Linus Torvalds的 Transmeta、AMD K6 起源的 NexGen，甚至在前蘇聯開發超級電腦背景的 Elbrus 等，無不磨刀霍霍，企圖從 Intel 身上割下一塊肥肉。
但嚴格說來，真正勉強交出像樣成績單的，除了今天依舊與 Intel 激烈交火的 AMD，就僅剩 Cyrix 了，其他廠商的表現，實在不用多說。 以舊世代 Intel 處理器腳位進行升級，提供跨代性能表現的 Cyrix
有別於今日 Intel、AMD 的處理器腳位，自從 K7 時代的 Slot A 開始「你走你的陽關道，我過我的獨木橋」，沒經歷過個人電腦上古時期的讀者，可能較難想像，當初眾多「Intel 腳位相容處理器」百家爭鳴的盛況，還包含今日少人知悉、在此市場以開發 x87 浮點輔助運算器起家的 Weitek 與 Chips and Technologies（後來被 Intel 購併）等。
筆者曾瞻仰其他網站的「達人高見」：使用與 Intel 相同的插槽，是個人電腦發展史上極為罕有的情況。拜託，在做主機板可以做到股王的年代（意思就是主機板的價格和獲利都高到令人髮指），你家的處理器不能和 Intel 共用腳位，才是讓人感到詭異的怪事。
這些廠商的共同點：在比較老舊的 Intel 處理器腳位上，提供接近下一世代產品效能表現的替代品，搶攻舊系統的升級市場。當然，如果效能和價格具競爭優勢，也有辦法取得 Intel 最新的系統匯流排授權，這些廠商也希望可直接跟 Intel 在相同腳位上硬碰硬，追求更高產品單價與獲利，並設法攻入 OEM 大廠的供應鏈。
Cyrix 就以此塊市場起家，例如 FasMath 83D87 可裝在 387 的腳位，提供比 Intel 80387 浮點輔助運算處理器多出 50% 的效能，而 486SLC/DLC 則是在 386 平台，帶來部分 Intel 80486 的特色，如第一階快取記憶體等。
而 Windows 95 推出之際，在 486 系統安裝 Cyrix 5×86（或 AMD 的 Am5x86）的「窮人第五世代電腦」，更是受學生歡迎的低階 Pentium 替代品，當年光在學生宿舍就不知見證了多少案例。因延宕而錯失「首款非循序指令執行超純量 x86 處理器桂冠」的 Cyrix 6×86  

                               
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前面提到，Windows 95 與 Windows NT 4.0 帶來的市場動量，引爆了 x86 處理器的效能革命，CISC 指令集的 x86 處理器，也破除了昔日 RISC 狂信者那「CISC 無法管線化、無法高時脈、無法超純量」的多年詛咒，從整數運算效能為起點，開始具備挑戰 RISC 諸神的實力（但浮點運算受制於堆疊架構的 x87 指令集，難以飛躍性成長，這瓶頸到了 SSE 出現後才慢慢消失）。
如同第五世代戰鬥機需要的 3S：匿蹤（Stealth）、超音速巡航（Super Cruise）、超機動性（Super Maneuverability），所謂 80586 時期的第五世代 x86 處理器，為了高效能，也同時追求 3 個 S：

• 超純量（Superscalar）：一個時脈可同時執行一個以上的指令。
• 超管線（Superpipeline）：更高的運作時脈與後繼的成長空間。
• 延展性（Scalability）：支援伺服器與工作站市場必備的多處理器環境。

Cyrix 首款正面挑戰 Intel Pentium，甚至在整數運算保有越級挑戰 Pentium Pro 潛力的 6×86「M1」，擁有前兩項特性，並多出減輕暫存器相依傷害的「暫存器重新命名機制（非循序指令執行）」與「預測執行」，而缺乏第 3 個要素。當時市場上唯一三者兼備的 x86 處理器，僅有 1995 年 11 月上市的 Intel 新旗艦 Pentium Pro，而上市時間一再延宕至 1996 年初，也讓 Cyrix 6×86 痛失了「史上首款非循序指令執行超純量 x86 處理器」的桂冠。
處理器既然是「產品」，產品就必然有「規格」，有規格就自然可以「比一比」，我們就來比較一下，在預定上市的 1995 年，6×86 跟同期的 x86 處理器（順便拖 mips R10000 進來當 RISC 對照組，讓各位看一下 RISC 全盛期的榮光），規格差在哪裡。 這張和後來實際狀況有點出入的簡略概觀比較，其實就已經隱隱約約散發出對 Cyrix 不妙的氣息了：製程劣勢，這在 1996 年 Intel 開始大量銷售 0.35 µm（350nm）製程處理器時，就對 Cyrix 更加不利了。

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可參考看看

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cpu发展史

张学胜

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