Обзор процессора Rise mP6 266


Образованная в ноябре 1993 года для создания x86 совместимых процессоров американская компания Rise была неизвестна до 1998 года. Но год назад, в мае 1998 года, поведение Rise изменилось настолько, что забыть про нее было уже нельзя. Компания начала бомбардировку средств массовой информации пачками пресс-релизов, один другого неожиданней. Честно говоря, складывалось впечатление, что Rise переориентировалась на выпуск рекламных материалов, а руководство компанией ведет не ее директор, Дэвид Лин, а ни больше ни меньше, сам Остап Бендер, начавший строительство Новых Васюков на базе отдельно взятого предприятия.

Итак, что же было обещано. Обещался x86-совместимый Socket 7 процессор, названный mP6 и рассчитанный на рынок дешевых компьютеров и ноутбуков. По заверениям Rise скорость этого процессора, несмотря на его предполагаемую низкую стоимость, должна была не уступать Intel Pentium II на одинаковых частотах. Это достигалось бы благодаря суперконвейерной суперскалярной архитектуре, позволяющей выполнение трех целочисленных инструкций, трех MMX инструкций или двух операций с плавающей точкой одновременно. Теоретически, таким путем действительно можно достичь превосходства над Pentium II, который имеет только два целочисленных конвейера, один блок FPU и два MMX. То есть, соперничать с Rise по количеству модулей может только еще не вышедший AMD K7.

В принципе, в этих обещаниях нет ничего мифического, если учитывать состав работающих над Rise инженеров. Хотя эта компания и не обладает собственными производственными мощностями, в ней трудится около 80 инженеров, работавших в большинстве своем в других процессорных компаниях, например в AMD, HP, IBM, LSI Logic, MIPS, NEC, Sun и других.

И вот, несмотря на весь скепсис по этому поводу, Rise mP6 вышел и доступен в продаже в настоящее время. Вот его спецификация:

  • Электрически совместим сo спецификацией Socket 7
  • Программно совместим с семейством Intel Pentium и всеми x86 приложениями
  • Совместим с технологией MMX
  • Чип, производимый по технологии 0.25 мкм;
  • В маркировке используется Pentium Rating (PR), основанный на сравнении производительности с Intel Pentium MMX
  • Выпускаются или планируются модели с PR 366, 333, 266, 233 и 166 МГц
  • Системная шина 83, 95 и 100 МГц (также поддерживается и 60, 66 и 75 МГц)
  • Коэффициенты умножения 2x, 2.5x, 3x, 3.5x
  • Напряжение питания ядра — 2.8 В
  • L1-кэш объемом 16 Кбайта — по 8 Кбайт на код и данные
  • Два конвейерных блока FPU
  • Суперскалярный модуль MMX
  • Три суперконвейерных целочисленных блока
  • Корпус 296 Pin BPGA (Socket 7) или 387 Ball BGA
  • Дополнительные возможности по энергосбережению

Остановимся поподробнее на возможностях, отсутствующих в остальных x86 процессорах, а именно на энергосбережении или управлении питания. Сам Rise mP6 разрабатывался именно как процессор для ноутбуков, поэтому данному вопросу было уделено самое пристальное внимание со стороны разработчиков. В результате мы получили чрезвычайно низкое потребление энергии в режиме остановки внутреннего тактового генератора, меньшее, чем у всех других x86 процессоров, доступных на рынке в сотни (!!!) раз. Да и в режиме нормальной работы процессор может отключать неиспользуемые модули, что позволяет его применение вовсе без вентилятора. Одного небольшого радиатора для охлаждения Rise mP6 предостаточно — процессор остается холодным.

Видимо, именно ноутбучным предназначением объясняется и оригинальный Ball BGA корпус процессора, из-за которого он выглядит как обычный чипсет. Для установки в ноутбуки это как раз то, что надо — занимает меньше места. А для установки в обычные компьютеры, чип припаивается на специальную плату-переходник, хорошо видную на фото.

Однако, несмотря на замечательные возможности для установки в мобильные компьютеры, повсеместного использования в них mP6 ожидать вряд ли стоит. Дело в том, что производители ноутбуков — большие компании, которые гораздо больше дорожат своим имиджем, чем заботятся о дешевизне своих изделий. Маловероятно, что никому доселе неизвестный процессор от Rise сразу сможет завоевать расположение компьютерных гигантов. Даже такой известный CPU как Cyrix MediaGX применяется только в одной малопопулярной модели Compaq. Поэтому рассматривать Rise mP6, в первую очередь, следует все-таки как дешевый процессор для настольных систем, подобный IDT Winchip.

Отдельно хотелось бы заострить внимание на использовании PR (Pentium Rating) в маркировке процессора. То есть, реальная частота, на которой работает тот или иной кристалл от Rise не совсем соответствует указанной на процессоре. Вот таблица соответствия PR и частот для mP6:

Rise mP6 Pentium Rating 366 333 266 233 166
Частота FSB, MHz 100 95 100 95 83
Коэффициент умножения 2.5x 2.5x 2x 2x 2x
Реальная частота, MHz 250 240 200 190 166

Как легко заметить, совсем небольшие приросты в реальной частоте вызывают значительное изменение PR. А так как PR рассчитывается не с потолка, а все-таки от реальной производительности процессора, то попробуем разобраться, в чем же причина такого возрастания быстродействия. Видимо, дело в крайне маленьком по современным меркам размере L1-кеша — всего 16 Кбайт. Для сравнения — последний процессор, который имел аналогичный объем кеша первого уровня — это Intel Pentium, в современном же AMD K6-2 его уже 64 Кбайта. Но зато у Rise mP6 процессорное ядро имеет небольшой размер, что является определенным плюсом (хотя и достаточно сомнительным) именно при использовании в ноутбуках.

Ну и перед тем, как перейти к тестам остановимся еще на одном аспекте — перспективах Rise mP6 на рынке. А они, на мой взгляд, крайне безрадостные. Cyrix был вынужден свернуть свою деятельность в этом секторе из-за продолжающейся конкуренции Intel и AMD, которая привела к достаточно сильному падению цен на процессоры. Ниша IDT и Rise — крайне дешевые системы, и эта ниша продолжает сужаться. Пока Rise сдаваться не намерен, но, возможно, эти планы придется поменять — все таки определяющую роль на рынке CPU играют гиганты, а не маленькие компании подобные Rise.

Ну все, с беллетристикой покончено, переходим к тестам. Первое, что хочется заметить, это то, что несмотря на крайне небольшой список материнских плат, которые официально поддерживают Rise (этот список доступен на сайте производителя mP6), практически все Socket 7 платы, имеющие более или менее современный BIOS, Rise mP6 знают и поддерживают. При загрузке процессор определяется BIOS как Rise mP6 processor.

Мы же в составе тестовой системы использовали следующую конфигурацию:

  • системные платы Chaintech 6BTM и Chaintech 5AGM2;
  • видеокарта ASUS V3400TNT (на чипсете Nvidia Riva TNT) с драйверами Detonator;
  • 3D ускоритель Creative 3D Blaster Voodoo2;
  • звуковая карта на чипе Ensoniq ES1370;
  • жесткий диск IBM Titan DTTA 371010;
  • 128 Мбайт SEC PC-100 SDRAM;
  • операционная система Windows98;
  • во всех 3D-тестах было установлено разрешение 800x600x16.

Производительность Rise mP6 266, побывавшего в наших руках, мы сравнивали с его главным оставшимся пока в живых конкурентом IDT Winchip-2 266 и с процессором AMD K6-2 266. Также, для сравнения мы приводим результаты, демонстрируемые Intel Celeron 266.

Как и обычно, первый тест — сравнение по Winstone 99:

У Rise mP6 результаты существенно ниже, чем у других процессоров. Странно, не правда ли? А ведь PR рейтинг считается именно по показателям этого теста. Неужели Rise всех обманула? Нет, не обманула, а перехитрила. Если IDT считает PR своего Winchip2 по процессору AMD K6-2, то Rise делает это по Intel Pentium MMX. А на одинаковых частотах AMD K6-2 в офисных приложениях обгоняет Pentium MMX. Так что на самом деле в результатах Winstone нет ничего удивительного.

Теперь попробуем разобраться, чем же вызвана такая медлительность Rise mP6. Для этого воспользуемся результатами синтетического теста CPUmark 99:

Как мы видим, и здесь Rise mP6 не на высоте. В чем же дело? Итоговый индекс CPUMark 99 основан на определении скорости работы процессора с целыми числами и основной памятью. По чистой целочисленной производительности Rise mP6, исполняющий три инструкции за такт, теоретически должен обогнать и AMD K6-2, который выполняет одновременно две команды, и IDT Winchip-2, имеющий только один целочисленный конвейер. Значит, все упирается в скорость работы с памятью. Действительно, имея относительно небольшой 16-килобайтный L1-кеш, против 64 Кбайт у конкурентов, Rise mP6 очевидно показывает значительно меньшую скорость выборки данных. Так что главный тормоз у Rise — это шина памяти.

Результаты FPUmark это подтверждают:

В этом тесте работа с памятью имеет значительно меньшее значение, поэтому mP6 показывает результат, близкий с K6-2, хоть и работает на реальной частоте в 1.33 раза меньше. Все-таки суперконвейерность FPU у Rise не может не внести свой вклад.

Теперь о MMX. Вот результаты Intel Media Benchmark:

Та же картина, что и в CPUMark 99. Несмотря на три блока MMX против одного у IDT Winchip-2 и AMD K6-2, результат Rise mP6 ниже. Очевидно, небольшой размер кеша первого уровня не дает возможность в полной мере реализовать нашему герою всю свою вычислительную мощь и в MMX-операциях.

Посмотрим на производительность в играх. Первая, традиционно, это Quake2:

Да, результаты прямо скажем удручающие. А ведь у IDT Winchip-2 и AMD K6-2 мы даже отключили блок 3DNow!, чтобы столбик диаграммы, показывающей производительность Rise mP6 не слился с горизонтальной осью. :) В общем, резюме такое — без нормального L1-кеша в игры лучше не соваться.

Однако, собрав остатки воли в кулак, мы запустили на Rise mP6 и Unreal:

И худшие наши опасения оправдались. Резюме — для игр практически непригоден. Положение не спасает ни суперконвейерный FPU, ни суперскалярная архитектура. А компании Rise мы должны настоятельно рекомендовать задуматься, пока не поздно, о наращивании объема кеша первого уровня, расположенного внутри процессора.

Послушается нас Rise или нет, можно определить, окинув взглядом ближайшие планы компании. Первым делом Rise собирается перейти на технологии 0.18 мкм, понизить напряжение питания до нормальных для SuperSocket 7 2 В, а следовательно еще больше уменьшить энергопотребление и тепловыделение. Что же, намерения похвальные, особенно если все-таки кто-нибудь решится использовать Rise mP6 или следующую версию mP6 II в ноутбуках, но на производительности это не скажется и рынок настольных систем таким образом может быть окончательно упущен.

Во-вторых, в планах компании значится выпуск mP6 II (новой версии mP6) в варианте под Socket370 со встроенной поддержкой SSE инструкций. Да, безусловно, шаг достойный еще нескольких пресс-релизов. Но, например, SSE сейчас реально нигде не используется, поэтому начичие SIMD-команд — скорее маркетинговый шаг. Что же касается Socket370, то вряд ли Rise там что-то светит — нижние модели Celeron наверняка будут быстрее, а стоят они копейки. Ну а тягаться ценами с Intel в последнее время становится все труднее и труднее. Единственное, что хоть как-то может обнадежить, это то, что в mP6 II будет встроено 256 Кбайт L2-кеша, работающего на частоте шины. Производительность от этого может и возрастет процентов на 20, но догнать конкурентов, которые тоже не стоят на месте, это скорее всего не позволит.

В общем, единственное, что Rise делает и будет продолжать делать хорошо, это выпускать пресс-релизы. Благо, повод у них всегда найдется, если конечно компания не отправится вслед за Cyrix, что весьма вероятно в свете собственных результатов и ценовой войны Intel и AMD.

Но а мы возвратимся обратно в настоящее и посмотрим, как разгоняется Rise mP6. Как уже говорилось, процессор при работе остается абсолютно холодным. Холодным настолько, что он сохранял работоспособность, даже когда я останавливал вентилятор на радиаторе. Однако, дальше этого дело не пошло. Малейшее повышение частоты — и система не загружается.

Выводы

Первое и главное — несмотря на все примененные в Rise mP6 инновации, процессор показал крайне низкую производителность. Виной этому служит маленький объем L1-кэша, сводящий практически на нет все усилия разработчиков ядра. Так что пока Rise не пересмотрит свое отношение к кешу первого уровня, о mP6 лучше и не задумываться. Единственное место, где этот процессор может действительно проявить себя, так это в дешевых ноутбуках. Однако, произойти такое может только лишь в случае, если найдется какой-нибудь смелый сборщик ноутбуков, не боящийся на своем знамени написать Rise inside и при этом не быть засмеянным.

К сожалению, складывается впечатление, что число производителей x86 процессоров, которых в прошлом году было пять, а сейчас уже четыре, будет продолжать сокращаться, несмотря на прогнозы о его увеличении в этом году до восьми. Ценовая война AMD и Intel пагубно сказывается на небольших компаниях, которые, теоретически, могли бы привнести свежее дыхание на этот технологически застоявшийся рынок.

Процессор Rise mP6 266 предоставлен для тестов компанией USN Computers



Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.