Przeszłość i przyszłość procesorów x86 VIA Technologies

4 November 2018 Comments

VIA Technologies to firma, której początki sięgają 1987 roku. Firma zaczynała od produkcji chipsetów, miała spory udział w chipsetach dla systemów Intela i AMD, konkurując na tym polu także z Nvidią. Po przejęciu Centaur Technology firma weszła na rynek procesorów x86. Dzisiaj po latach zapomnienia o tej firmie mówi się więcej za sprawą firmy-córki Zhaoxin, która za pomocą chińskiego kapitału ma produkować procesory zdolne konkurować z najlepszymi modelami od AMD i Intela - coś czego VIA nigdy sama nie była w stanie zrobić.

Zobaczmy więc jak szczytowe produkty VIA z 2008-2010 roku prezentują się z perspektywy czasu. Czy mała firma była w stanie konkurować z dużymi graczami i ich budżetami?

Procesory x86 - co w tym specjalnego?

Architektura x86 została opracowana przez Intela i jest używana po dziś dzień w 64-bitowe wersji opracowanej przez AMD. Tylko trzy firmy na świecie mają licencje na produkcję procesorów implementujących tą architekturę - Intel, AMD i zapomniana przez wielu VIA. Inne firmy, jak np. Qualcomm próbujący emulować instrukcje x86_64 na swoich procesorach ARM natrafia na prawne blokady. A przecież MS Windows i cała rodzina aplikacji konsumenckich, w tym gry robiona jest pod tą platformę.

Mimo rozmiaru rynku tabletów, smartphonów i innych urządzeń mobilnych opartych o procesory z rodziny ARM, które produkować może każdy po wykupieniu licencji to procesory x86 są używane w naszych PCtach, laptopach, mają ogromną dominację na rynku serwerowym i budzą spore zainteresowanie świata technologii i finansów.

Reklama netbooka z mobilnym procesorem VIA z 2006 roku

Zhaoxin

Zhaoxin, firma-córka założona w Chinach przez VIA już ogłosiła wypuszczenie pierwszych współczesnych procesorów x86. Niemniej nikt ich chyba jeszcze nie widział i nie testował. W najbliższych latach mają wyjść konkurencji Threadripperów. Są to dość śmiałe zapowiedzi, ale zakładając ogromne finansowanie i wsparcie Chińskiego rządu wszystko jest możliwe. Produkty kierowane są na rynek chiński, ale jeżeli będą konkurencyjne to zapewne pojawią się na innych rynkach (o ile np. nie będą naruszać patentów innych firm ;)).

Trzy firmy konkurujące ze sobą to dla konsumentów lepiej niż dwie. AMD przez długi czas nie miało nic dobrego do zaoferowania i na praktycznym monopolu korzystał Intel. Gdy AMD zdołało opracować konkurencyjny produkt - rynek zatrząsł się w posadach a my jako konsumenci dostaliśmy nowe generacje procesorów. Trzeci gracz rozpala obecnie wyobraźnie dziennikarzy, a gdy pojawią się jakieś konkrety to analitycy z całego świata rzucą się analizować dzieło trzeciego gracza na rynku x86.

Bardzo stare procesory

Użytkownicy pierwszej generacji Netbooków mogą kojarzyć VIA z niektórymi modelami. Także pierwsi użytkownicy Nettopów mogą pamiętać model Zotac VD01. To były czasy, w których VIA miała konsumencie produkty x86 na rynku. Nie miej gdy procesory nastawione na niską cenę i energooszczędność przestały być nowością i w segmencie tym zaczęto stawiać na większe osiągi, czy przejście z netbooków na tablety - VIA została mocno w tyle i zaczęła znikać z rynku.

Niszą VIA były małe energooszczędne układy, sporo uwagi poświęcano formatom mini-ITX i mniejszym. Do dziś na np. ebay można znaleźć wiele przemysłowych płyt tego producenta w bardzo wysokich cenach. To była i po części nadal jest nisza tej firmy. Niestety przy udziałach w rynku procesorów x86 poniżej 1% zbyt dochodowy biznes to nie był i tym sposobem docieramy do Zhaoxin - chińskich pieniędzy i wsparcia mającego na celu dostarczenie na rynek głównie chiński konkurencyjnych procesorów x86 będących alternatywą dla Intela jak i AMD. Przy nasilającej się wojnie celnej USA-Chiny projekty VIA i AMD (też ma firmę-córkę produkującą klony procesorów Epyc) nabierają coraz większego znaczenia i wartości biznesowej.

Linus w 2008 recenzujący Netbooki z procesorami Intela i VIA

Ostatnie konsumenckie konstrukcje jakie można jeszcze znaleźć na giełdach to VIA Nano z dwu lub czterordzeniowymi procesorami oraz starsze jednordzeniowe 32-bitowe procesory C7 i C3. Wiadome jest że będą wiele lat w tyle za współczesnymi procesorami. Ale jak wypadają względem bezpośredniej konkurencji z tamtego okresu?, jak podobne współczesne procesory z tego samego segmentu runku różnią się od procesorów VIA z 2006-2009 roku?

Platformy testowe

Testowane procesory VIA za czasów swojej młodości widziały Windowsa XP, niektóre Windowsa Viste. Ja zareagują na współczesnego Linuksa, Windowsa 10, 8.1, dyski SSD i współczesne karty graficzne? Czy współczesne oprogramowanie będzie w ogóle działać?

Do testów udało mi się zebrać dwie płyty główne - Biostar Viotech 3200+ z procesorem VIA C7-D i złączem PCIe 2.0 x8 oraz płytę VIA VE-900 z procesorem VIA Nano X2 L4050 bez możliwości podłączenia dedykowanej karty graficznej.

Biostar Viotech 3200+

Płyta Viotech 3200+ w gejmingowym pudełku może pochwalić się jednordzeniowym 32-bitowym procesorem VIA C7-D 1.8 GHz, obsługuje DDR3 800/1066 MHz i wyposażona jest w dwa złącza SATA II. Całość dopełniają 4 porty USB 2.0 oraz slot PCIe pracujący jako x8 2.0. Całość w formacie micro-ATX.

Procesor wyposażony jest w radiator i miniaturowy wentylator ledwie generujący jakiś przepływ powietrza będąc zarazem bardzo głośnym. Przy uruchamianiu komputera potrafi się zatrzymać na ekranie powitalnym jeżeli pojawią się jakieś nośniki na USB (flash drive, DVD-Drive) - trzeba je odłączyć, zrestartować i gdy przejdzie ten krok - podłączyć i jeszcze raz uruchomić komputer (np. przy instalacji systemu operacyjnego...).

Pudełko tego produkty aż krzyczy o podkręcaniu i gejmingowych osiągach. Patrząc na listę wyników CPU-Z niektórzy podkręcili ten procesor powyżej 2GHz.

Instalator Windowsa 10 próbował się uruchomić ale za każdym razem po chwili restartował się. Instalacja Windowsa 8.1 32-bit powiodła się. Xubuntu 18.10 nie uruchomiło się, więc spróbowałem starszego MX Linux opartego na Debianie i udało się zainstalować tą dystrybucję Linuksa. Jako że jest to antyczny jednordzeniowy procesor aplikacje nie są zbyt responsywne - wliczając w to strony internetowe. Niemniej udało się odpalić prostsze benchmarki.

VIA VE-900

VIA VE-900 to płyta mini ITX wyposażona w dwurdzeniowy, 64-bitowy procesor VIA Nano X2 L4050. Wbudowany układ graficzny VIA C-9 HD zapewnia akcelerację DX9 oraz dekodowanie VC1, MEPG-2, WMV9 i H.264. Płyta posiada też 4 porty USB 2.0, wyjście VGA oraz HDMI. Zamiast złącza PCIe dostępne jest złącze PCI więc nici ze współczesnych kart graficznych.

Ta płyta główna okazała się mniej problematyczna, Windows 10 zainstalował się bez problemów, lecz ze względu na zintegrowany układ graficzny testy były dość minimalistyczne.

Benchmarki po 10 latach

Procesory VIA konkurowały z Atomami i przez jakiś czas panował remis. Odtwarzania klipów 720p i Windows XP to były czasy... Oto zestawienie testowanych procesorów wraz z dwoma procesorami jako odniesienie - AMD E-350 jako bardzo popularnym low-endowym procesorem w tamtych czasach or Pentium J5005 - najsilniejszym Atomem jakim obecnie dysponuje Intel.

	VIA C7-D 1800	VIA Nano X2 L4050	AMD E-350	Intel Pentium J5005
Rok wydania	2006	2009 (?)	2011	2017
Typ procesora	32-bitowy 1 x 1500 MHz	64-bitowy 2 x 1400 MHz	64-bitowy 2 x 1600 MHz	64-bitowy 4 x 1500 - 2800 MHz
Proces technologiczny	90 nm	40 nm	40 nm	14 nm
Powierzchnia chipa	30 mm²	66 mm²	75 mm²	?
TDP	20 W	?	18 W	10 W
iGPU	Chrome9 HC (?)	Chrome9 HD	Radeon HD 6310	UHD Graphics 605
Wyniki testów	Userbenchmark GTX 1050 Ti CPU-Z	CPU-Z Userbenchmark Passmark		Userbenchmark iGPU Userbenchmark GTX 1050 Ti
Testy zbiorcze	Linux cześć 1 Linux cześć 2

Poniżej wyciąg z testów wykonanych za pomocą narzędzi Phoroniksa na Linuksie:

Czas potrzebny na wstawienie rekordów do bazy danych SQLite

dcraw - czas potrzebny na konwersję plików graficznych

Wydajność pamięci zależy od zastosowanych kości. Dla obu procesorów VIA i AMD zastosowałem ten sam zestaw 2 X 2GB. Czynnikiem decydującym jest w takim przypadku kontroler pamięci i częstotliwość z jaką jest w stanie pracować, czy obsługa dwukanałowej konfiguracji. Stare procesory oficjalnie wspierają dość nisko taktowane kości DDR3, natomiast Pentium jak i Threadripper używają najnowszych kości DDR4.

Benchmark z wykorzystaniem SQLite testuje w pierwszej kolejności wydajność i zachowanie dysku, ale jako że te trzy systemu używały tego samego dysku SSD widzimy wpływ wydajności procesora (oraz potencjalnie efekt starszego standardu SATA – na tych platformach nie ma wsparcia dla SATA III a o NVMe nie wspomnę).

OpenArena to prosta strzelanka, która działa nawet na lepszych zintegrowanych układach graficznych. 1050Ti nie ograniczana przez procesor na rozdzielczości 1080p osiągnie nawet ponad 400 FPS, niemniej VIA C7-D jak i E350 mają tutaj spore ograniczenia.

Dcraw konwertuje pliki graficzne z formatu NEF RAW do PPM i obciąża tym zadaniem procesor.

C-Ray - test wydajności zmiennoprzecinkowej

VIA wprowadzając serię procesorów Nano zamieszała nieco na rynku. Intel tworząc Atomy zakładał że będą musiały konkurować względem procesorów C7. Procesory Nano oprócz wielu rdzeni zawierały wiele rozwiązań znanych z bardziej zaawansowanych procesorów, w tym np. out-of-order execution. Widać to na teście C-Ray sprawdzającym wydajność operacji zmiennoprzecinkowych.

Mimo iż nie udało mi się zebrać wszystkich danych da się zauważyć konkurencyjność procesora Nano X2 L4050 względem większego i później wypuszczonego AMD E-350. Mimo iż VIA nie zdołała zdobyć i utrzymać rynku potrafiła stworzyć dobre produkty w swojej kategorii.

Współczesny Pentium J5005 przewyższa procesory sprzed 7-8 lat nawet kilkakrotnie. Biorąc pod uwagę cztery rdzenie i drastycznie lepszy 14nm proces technologiczny nie powinno to dziwić. Najsilniejsze współczesne procesory ARM są jeszcze większe i bardziej zaawansowane niż J5005 i potrafią osiągać jeszcze lepsze rezultaty będąc umieszczonym w cienkim tablecie czy ultrabooku.

VIA to firma, która potrafi zaprojektować procesor jak i wiele różnych kontrolerów i chipsetów. Z odpowiednim finansowaniem i wpływami przygoda pod nazwą Zhaoxin może przynieść ciekawe rezultaty, ale na to jeszcze trochę poczekamy...

RkBlog

Komputery PC, 4 November 2018