Cyrix: Ido pero no olvidado

Sin duda, la mayoría de ustedes está familiarizado con Intel y AMD, Qualcomm, Texas Instruments y posiblemente incluso VIA, pero hay otro fabricante de chips precursor con el que debería estar familiarizado. Durante la mayor parte de una década, Cyrix llevó el mundo de la informática personal a millones de personas en forma de PC asequibles, solo para morir por su mejor producto y su incapacidad para ejecutar un juego popular, seguido de una mala fusión con una empresa más grande. compañero.

Los primeros años de la década de 1990 fueron una época extraña para la industria de la informática de escritorio. Parecía que Intel estaba ganando a pesar de la feroz competencia en el espacio de los microprocesadores: Apple cambió a IBM PowerPC, mientras que los chips de 68K de Motorola arrastraban lentamente a la PC Amiga de Commodore a la tumba. Arm fue solo una pequeña llama provocada por Apple y algunos otros, y se centró casi por completo en desarrollar un procesador para el infame Newton .

Esto fue casi al mismo tiempo que AMD estaba liberando a sus procesadores del aura negativa de ser una segunda fuente de Intel. Después de clonar algunas generaciones más de CPU Intel, AMD ideó su propia arquitectura, que a finales de los noventa estaba bien considerada en términos de precio y rendimiento.

Ese éxito se puede atribuir, al menos en parte, a Cyrix, una empresa que tuvo una ventana de oportunidad para capturar el mercado de las PC domésticas y dejar atrás tanto a Intel como a AMD, pero que finalmente fracasó y desapareció rápidamente en el cementerio tecnológico.

Comienzos modestos

Cyrix fue fundada en 1988 por Jerry Rogers y Tom Brightman, comenzando como fabricante de coprocesadores matemáticos x87 de alta velocidad para CPU 286 y 386. Estas fueron algunas de las mentes más brillantes que abandonaron Texas Instruments y tenían grandes ambiciones de enfrentarse a Intel y vencerlos en su propio juego.

Rogers se embarcó en una búsqueda agresiva para encontrar a los mejores ingenieros en los EE. UU. y procedió a convertirse en un líder infamemente duro para un equipo de 30 personas que tenían la tarea de lo imposible.

Los primeros coprocesadores matemáticos de la empresa superaron a los equivalentes de Intel en aproximadamente un 50 % y, al mismo tiempo, eran menos costosos. Esto hizo posible emparejar una CPU AMD 386 y un coprocesador Cyrix FastMath y obtener un rendimiento similar al 486 a un precio más bajo, lo que llamó la atención de la industria y alentó a Rogers a dar el siguiente paso y perseguir el mercado de CPU.

En 1992, Cyrix presentó sus primeras CPU, la 486SLC y la 486DLC, que estaban destinadas a competir con las 486SX y 486DX de Intel. También eran compatibles con los pines de la 386SX y la 386DX, lo que significa que podían usarse como actualizaciones directas en las antiguas placas base 386, y los fabricantes también las usaban para vender computadoras portátiles económicas.

Ambas variantes ofrecieron un rendimiento ligeramente peor que una CPU Intel 486 pero un rendimiento significativamente mejor que una CPU 386. El Cyrix 486 DLC no pudo competir con el 486SX de Intel que ofrece reloj por reloj, pero era un chip completamente de 32 bits y tenía 1 KB de caché L1, mientras que costaba significativamente menos.

En ese momento, a los entusiastas les encantó el hecho de que podían usar un 486DLC que funcionaba a 33 MHz para lograr un rendimiento comparable al de un Intel 486SX que funcionaba a 25 MHz. Dicho esto, no estuvo exento de problemas, ya que podría generar problemas de estabilidad en algunas placas base más antiguas que no tenían líneas de control de caché adicionales o un control de registro de CPU para habilitar o deshabilitar el caché integrado.

Cyrix también desarrolló una variante de "reemplazo directo" llamada Cx486DRu2 , y más tarde, en 1994, lanzó una versión de "reloj duplicado" llamada Cx486DRx2, que tenía el circuito de coherencia de caché integrado en la propia CPU.

Para entonces, sin embargo, Intel había lanzado su primera CPU Pentium, que hizo bajar los precios de la 486DX2 hasta el punto en que la alternativa de Cyrix había perdido su atractivo, ya que era más barato actualizar a una placa base 486 que comprar un procesador de actualización Cyrix por un Placa base 386 antigua. Cuando llegó el "reloj triplicado" 486DX4 en 1995, era demasiado poco y demasiado tarde.

Los grandes fabricantes de PC como Acer y Compaq no quedaron convencidos con las CPU 486 de Cyrix y, en su lugar, optaron por los procesadores 486 de AMD. Esto aún no impidió que Intel pasara años en los tribunales alegando que Cx486 violó sus patentes, sin siquiera ganar un caso.

Cyrix e Intel finalmente llegaron a un acuerdo fuera de los tribunales y este último acordó que Cyrix tenía derecho a fabricar sus propios diseños x86 en fundiciones que tenían una licencia cruzada de Intel, como Texas Instruments, IBM y SGS Thomson (más tarde STMicroelectronics).

Nunca repitas el mismo truco dos veces... a menos que seas Cyrix

Intel lanzó el procesador Pentium en 1993, basado en una nueva microarquitectura P5 y finalmente con un nombre amigable para el mercado. Pero lo que es más importante, elevó el listón en términos de rendimiento que marcó el comienzo de una nueva era de la informática personal. La novedosa arquitectura superescalar le permitió completar dos instrucciones por reloj, un bus de datos externo de 64 bits hizo posible leer y escribir más datos en cada acceso a la memoria, la unidad de punto flotante más rápida fue capaz de hasta 15 veces el rendimiento del 486 FPU, y varias otras sutilezas.

Cyrix asumió el desafío de crear una vez más un término medio para las placas base Socket 3 que no podían manejar la nueva CPU Pentium, incluso antes de que ese modelo estuviera listo para enviarse. Ese término medio era el Cyrix 5x86, que a 75 MHz ofrecía muchas de las características de los procesadores de quinta generación como el Pentium y el K5 de AMD.

 CPU Cyrix 5x86 con disipador de calor. Imagen: NostalgiaNerd

La compañía incluso fabricó versiones de 100 MHz y 133 MHz, pero en realidad no tenían todas las características de mejora del rendimiento anunciadas, ya que causarían inestabilidad si se habilitaban, y el potencial de overclocking era limitado. Todos estos fueron de corta duración y en seis meses, Cyrix decidió dejar de venderlos y pasó a un diseño de procesador diferente.

Peak Cyrix a través de la lente de Quake

En 1996, Cyrix presentó el procesador 6x86 (M1), que se esperaba que fuera otro reemplazo directo para las CPU Intel más antiguas en las placas base Socket 5 y Socket 7 con un rendimiento decente. Pero esto no fue solo una ruta de actualización para los sistemas económicos, en realidad fue una pequeña maravilla en el diseño de la CPU que se pensó que haría lo imposible: combinó un núcleo RISC con muchos de los aspectos de diseño de uno CISC. Al mismo tiempo, continuó utilizando la ejecución x86 nativa y el microcódigo ordinario, mientras que el Pentium Pro de Intel y el AMD K5 se basaron en la traducción dinámica a microoperaciones.

El Cyrix 6x86 era compatible con pines con el Intel P54C y tenía seis variantes con un esquema de nombres confuso que se suponía que indicaba el nivel de rendimiento esperado, pero no era un indicador real de la velocidad del reloj.

Por ejemplo, el 6x86 PR166+ solo funcionaba a 133 MHz y se comercializó como equivalente o mejor que un Pentium que funcionaba a 166 MHz, una estrategia que AMD replicaría más adelante.

Sea como fuere, el problema fue que el 6x86 en realidad se identificó como una CPU 486 porque no admitía el conjunto completo de instrucciones Intel P5. Esto se convertiría rápidamente en un problema, ya que la mayoría del desarrollo de aplicaciones estaba migrando lentamente hacia optimizaciones específicas de P5 Pentium para obtener más rendimiento con las nuevas instrucciones. Cyrix finalmente mejoró la compatibilidad con Pentium y Pentium Pro a través de las variantes 6x86MX y 6x86MII.

Un gran punto de venta del 6x86 fue que su rendimiento de números enteros era significativamente mejor que el del Pentium, lo cual era una buena ventaja en un momento en que la gran mayoría de las aplicaciones y juegos dependían de operaciones de números enteros. Durante un tiempo, Cyrix incluso intentó cobrar una prima por ese rendimiento adicional, pero finalmente esa estrategia fracasó.

                                                  Cyrix 6x86MX CPU troquelado

Resultó que la FPU (unidad de coma flotante) del 6x86 era solo una versión ligeramente modificada del coprocesador 80387 de Cyrix y, como tal, significativamente más lenta que el nuevo diseño de FPU integrado por los Pentium y Pentium Pro de Intel.

Para ser justos, todavía era entre dos y cuatro veces más rápido que el Intel 80486 FPU, y el Cyrix 6x86 superó las ofertas de Intel en rendimiento general. Pero toda esa ecuación se vino abajo cuando los desarrolladores de software, particularmente los que hacen juegos en 3D, vieron la creciente popularidad del Pentium y optaron por optimizar su código en lenguaje ensamblador en torno a las ventajas de la FPU P5.

Cuando id Software lanzó Quake en 1996, los jugadores de PC que usaban procesadores 6x86 descubrieron que estaban obteniendo velocidades de cuadro por debajo del promedio que alcanzaban como máximo 15 cuadros por segundo que no se podían reproducir, a menos que quisieran bajar la resolución a 320 por 200, en cuyo caso habría necesitado una CPU Cyrix 6x86MX PR2/200 de primera línea para obtener 29,7 fotogramas por segundo jugables. Mientras tanto, los jugadores con sistemas Intel no tuvieron problemas para ejecutar el juego a velocidades de cuadro jugables incluso a 640 por 480.

John Carmack había descubierto que podía superponer operaciones de números enteros y coma flotante en chips Pentium, ya que usaban diferentes partes del núcleo P5 para todo, excepto para cargar instrucciones. Esa técnica no funcionó en el núcleo de Cyrix, lo que expuso la debilidad de su FPU. Los revisores en ese momento encontraron que en cualquier otro punto de referencia o prueba de rendimiento, la CPU 6x86 superaría al Pentium en un 30 a 40 por ciento.

A mediados de los 90, nadie sabía la dirección exacta que tomaría la informática, y Cyrix pensó que era mejor priorizar el rendimiento de números enteros, por lo que produjo un procesador que carecía de canalización de instrucciones, una característica que se convertiría en una parte esencial de una CPU de escritorio. . La canalización de instrucciones es una técnica que divide las tareas en un conjunto de operaciones más pequeñas que luego son ejecutadas por diferentes partes del procesador simultáneamente, de una manera más eficiente. La FPU del procesador Pentium se canalizó, lo que generó una latencia muy baja para los cálculos de coma flotante para manejar los gráficos de Quake.

El problema fue fácil de resolver y los desarrolladores de software lanzaron parches para sus aplicaciones y juegos. Pero id Software había dedicado demasiado tiempo al diseño de Quake en torno a la microarquitectura P5 y nunca proporcionó una solución de este tipo. A las CPU K5 y K6 de AMD les fue un poco mejor que a las de Cyrix, pero aun así fueron inferiores a las ofertas de Intel en cuanto a Quake, que era un juego muy popular y un buque insignia entre una nueva generación de títulos en 3D.

Esto hizo que las CPU de Cyrix fueran juzgadas con dureza por esa brecha de rendimiento, y la empresa casi perdió credibilidad a los ojos de muchos entusiastas. Debido a que la empresa no había podido obtener contratos con grandes fabricantes de equipos originales de PC, fue un golpe particularmente duro para la feroz base de clientes de Cyrix que estaba compuesta por esos mismos entusiastas.

Para empeorar las cosas, Cyrix era un fabricante de chips sin fábrica que dependía de terceros para fabricar sus procesadores, y esas empresas usaban sus líneas más avanzadas para sus propios productos. Como resultado, los procesadores Cyrix se fabricaron en un nodo de proceso de 600 nm mientras que los de Intel eran de 300 nm.

La eficiencia se vio afectada, y esta es también la razón por la cual las CPU Cyrix tenían la reputación de calentarse extremadamente, tanto que los entusiastas diseñaban placas calefactoras usándolas como elemento de calor. Eran demasiado sensibles a las fuentes de alimentación de baja calidad, y su potencial de overclocking también era limitado, pero eso no impidió que la gente (como este autor, cuya segunda PC tenía una CPU Cyrix 6x86-P166+ en el interior) los impulsara un poco. y llevándolos lentamente a su desaparición.

La caída del primer verdadero rival de la hegemonía de la CPU de Intel

Para 1997, Cyrix había intentado todo lo que estaba a su alcance para forjar una sociedad con empresas como Compaq y HP, ya que la integración de sus CPU en sus sistemas habría generado un flujo de ingresos constante. También intentó demandar a Intel por violar sus patentes sobre administración de energía y técnicas de cambio de nombre de registros, pero el asunto se resolvió rápidamente con un acuerdo de licencia cruzada mutuo, para que las dos empresas pudieran concentrarse en producir mejores CPU.

Un famoso anuncio de National Semiconductor

El litigio afectó a la empresa, que ya tenía problemas de liquidez. Ante la perspectiva de la quiebra, Cyrix acordó fusionarse con National Semiconductor. Esto fue visto como una bendición. La empresa finalmente tendría acceso a plantas de fabricación adecuadas y un sólido equipo de marketing que podría obtener grandes contratos. Los acuerdos de fabricación de IBM se mantuvieron durante un tiempo, pero Cyrix finalmente trasladó toda la producción a National Semiconductor.

Sin embargo, resulta que este movimiento sellaría el destino de Cyrix. National Semiconductor no estaba interesado en fabricar piezas de PC de alto rendimiento y, en cambio, quería SoC (sistema en un chip) de bajo consumo.

Efectivamente, a Cyrix se le ocurrió el odiado universalmente 5x86 MediaGX, un chip que integraba funciones como audio, video y controlador de memoria con un núcleo 5x86 funcionando a 120 o 133 MHz. Tuvo un rendimiento bajo, pero logró convencer a Compaq para que lo usara en sus computadoras Presario de gama baja. Esto despertó el apetito de otros OEM por las CPU 6x86, con Packard Bell y eMachines como ejemplos notables.

El cambio de enfoque no impidió que Cyrix intentara producir más CPU de alto rendimiento, pero cumplió promesas y poco más. National Semiconductor finalmente vendió Cyrix al fabricante de conjuntos de chips con sede en Taiwán VIA Technologies, pero para entonces las personas clave ya se habían ido y la CPU MII era una parte poco interesante que no encontró compradores.

El último diseño de Cyrix fue el MII-433GP que funcionaba a 300 MHz y, gracias al desafortunado esquema de nombres, terminó en comparación con procesadores que funcionaban a 433 MHz, que eran muy superiores. AMD e Intel estaban ocupados compitiendo a 1 GHz y más, y Arm tardaría 20 años más en aparecer y desafiar a los dos gigantes en los mercados de escritorio y servidor, sin mencionar el dominio total de la informática móvil.

VIA puso el último clavo en el ataúd, ya que usó el nombre Cyrix para reemplazar la marca "Centaur" en los procesadores que en realidad usaban un núcleo WinChip3 diseñado por IDT. National Semiconductor siguió vendiendo MediaGX durante algunos años más, antes de cambiarle el nombre a Geode y vender el diseño a AMD en 2003.

Tres años más tarde, AMD demostró la CPU compatible con x86 de menor potencia del mundo, que consumía solo 0,9 vatios de potencia y estaba basada en el núcleo Geode, un testimonio del ingenio del equipo de diseño de Cyrix.

Por qué importa el legado de Cyrix

Ya sea que haya tenido o no una PC con tecnología Cyrix, la compañía debe ser recordada por su legado y las lecciones aprendidas. A pesar de la influencia relativamente pequeña en la industria durante su década de existencia, las fallas de Cyrix demostraron que mejorar las instrucciones por reloj (IPC) era un esfuerzo mucho más productivo para los fabricantes de chips en comparación con mejorar las velocidades de reloj sin procesar.

Hasta el día de hoy, Intel y AMD han intentado aumentar las velocidades de reloj nominales con cada generación, pero después del hito de 3 GHz, la mayoría de las mejoras reales provienen de repensar partes centrales de sus microarquitecturas ( y almacenamiento en caché ). Un ejemplo notable es la progresión Zen de AMD, que ha traído mejoras de rendimiento de subproceso único del 68 % en menos de cuatro años.

Cyrix pudo sobrevivir y superar mucha presión legal (y, por extensión, financiera) de Intel, que demandó a casi todos en el espacio de la CPU en la década de 1990. Mostró en dos ocasiones que los litigios son perjudiciales para un mercado saludable, mientras que los acuerdos de licencias cruzadas conducen a una gran cantidad de polinización cruzada entre los esfuerzos de ingeniería en diferentes empresas, lo que resultó beneficioso.

Cyrix también operaba como una empresa sin fábrica antes de que eso fuera genial. En estos días, es una práctica estándar para la mayoría de los gigantes del silicio, incluidos AMD, Qualcomm, Broadcom, Nvidia, Apple, Marvell, Unigroup China y HiSilicon, que dependen de otras compañías para fabricar sus chips.

La estrategia de marketing de la empresa nunca fue muy buena antes de la fusión de National Semiconductor, y AMD repetiría los mismos errores con los procesadores Athlon y Sempron en la década de 2000. Estos fueron etiquetados para indicar que eran más rápidos que un procesador Intel, mientras operaban a una velocidad de reloj más baja, pero eso no siempre se tradujo bien en los puntos de referencia o en las pruebas de rendimiento del mundo real. AMD abandonó ese esquema, pero basta con decir que las cosas siguen siendo un poco confusas hasta el día de hoy.

Hoy en día, es poco probable que encuentre un procesador Cyrix fuera de las operaciones de recuperación de oro y las colecciones de computadoras antiguas de los entusiastas. Hay alguna evidencia en línea de que las computadoras de escritorio basadas en Cyrix estuvieron en uso hasta al menos 2010, lo que significa que permanecieron durante otra década después de que la compañía se disolviera esencialmente en la sopa de VIA Technology. Es poco probable que el brazo Zhaoxin de VIA todavía use algo del diseño original de Cyrix, pero solo el tiempo dirá si aprendieron las lecciones para honrar el legado de Cyrix.