Главная » Хабрахабр » 32-битные процессоры Intel: от 3 до 4 — Бесполезный пятничный лонгрид

32-битные процессоры Intel: от 3 до 4 — Бесполезный пятничный лонгрид

Это чудо инженерной мысли, кусочек сплавленного песка, на котором расположены миллиарды миниатюрных транзисторов и их межсоединений. Современные процессоры для ПК великолепны. Нет в них искры революции. Но, мне кажется, они скучноваты. Соревнования в индустрии процессоров между гигантами, Intel и AMD, мне сейчас напоминают гонки «Формула-1». Нет стремительных перемен. И любителям в гонку дорога заказана. Следить интересно, но они слишком рафинированы, всегда есть явно доминирующая команда, прорывы и смены лидера случаются не слишком часто, а технический регламент — очень сложный.

Да, процессорная индустрия всегда была крайне наукоемкой, но новички часто появлялись и нередко исчезали. А вот раньше и трава была зеленее, и вода мокрее, и процессорные гонки больше напоминали любительское ралли.

Именно 32х разрядных потому что, в принципе, эта архитектура, хотя и находится уже даже не на закате, а за терминатором, но все еще применима с относительно современными ОС, в отличие от 16 разрядной, и достаточно стара и интересна, по сравнению с 64х разрядной. Я хотел рассмотреть историю 32х разрядной части линейки х86-совместимых процессоров через призму производительности. Статья сугубо развлекательная, с ностальгическими картинками.
Хочу сразу сказать, что рассматривать я буду только основную настольную линейку производства Intel, без Celeron (SX), Xeon (Pentium Pro) и Overdrive (RapidCAD, i487) линеек, которые сами по себе также очень интересны, но материала и так слишком много для развлекательного обзора. Чего не стоит искать в этой статье, так это какого-либо смысла.

3

Для фирмы Intel этот процессор был прорывным сразу в нескольких направлениях. Итак, началось все в 1985 году с процессора Intel 80386. Если кто-то не знал, или не помнит, когда IBM выбрала Intel поставщиком процессоров для IBM PC, одним из условий сделки было лицензирование процессора нескольким произыводителям. Кроме того, что было очевидно, а именно перехода архитектуры х86 на 32 разряда, и всех сопутствующих этому улучшений, это был первый процессор х86, лицензию на производство которого не получил ни один из производителей процессоров-клонов. Intel раздала довольно много лицензий, и клоны процессоров с 8088 по 80286 производили множество компаний, от AMD до Siemens. IBM не хотела зависеть от одного поставщика. В старых компьютерах IBM, например, гораздо проще найти процессор AMD, чем процессор Intel. Несмотря на то, что разработчиком процессора была Intel, и основные затраты на создание процессора также несла Intel, доля компании на рынке была далеко не самой большой. Так было принято решение не лицензировать 386й процессор. Это сказывалось на финансовом состоянии комании, и руководству необходимо было что-то предпринять. Многие компании отказались от этого рынка, какое-то время производя ускоренные 286 (Harris выпустила 286й процессор, работавший на частоте 25 МГц, в то время, как Intel остановилась на 12. Теперь производители процессоров-клонов должны были сами вкладывать деньги и время в разработку своих чипов. Однако теперь у Intel появилось преимущество во времени, какое-то время 32-разрядный х86 процессор был только у Intel (довольно солидное время, так например, AMD Am386, из-за судебных тяжб с Intel, вышел лишь в 1991 году, почти через 5 лет после дебюта 80386 и более, чем через год после Intel 80486!). 5 МГц), а некоторые решили все же не уходить с рынка, и разрабатывать свой дизайн.

Да, в Intel опасались того, что IBM откажется от использования 80386, но игра стоила свеч, ведь к тому времени IBM PC-совместимые компьютеры производились огромным количеством фирм. А что же с требованием IBM о нескольких производителях? Воспользовавшись задержкой со стороны IBM, фирма Compaq выпустила первый в мире 32х разрядный IBM PC-совместимый компьютер. И производители PC-клонов сиграли на руку Интел. Так что 386 — действительно очень важный для самой компании процессор. Теперь тон на рынке стала задавать не IBM, а Intel. Революционный настолько, что поставщик комплектующих стал диктовать свою политику производителям конечных устройств. Революционный во многих смыслах.

Что же представлял собой процессор 80386?

мм. Если верить Википедии, процессор был представлен в октябре 1985 года, и представлял собой 275 тыс транзисторов, размещенных на подложке, площадью приблизительно в 104 кв. Изначально Intel планировала дебют процессора на частоте 16 МГц, однако, из-за проблем с производством, процессор дебютировал на частоте 12 МГц. Процессор изготавливался по технологии сначала 1,5 мкм, затем 1 мкм. Процессор не содержал блока операций с плавающей точкой, для этого использовался отдельный сопроцессор 80387, выпущенный несколько позднее, из-за чего тот самый первый Compaq имел гнездо для сопроцессора предыдущего поколения, 80287, работавшего асинхронно на более низкой частоте и имевшего более низкую производительность на такт. Процессор 80386 не содержал никакого кэша для команд или данных, общий кэш первого уровня располагался непосредственно на материнской плате. Процессор 80386 выпускался в нескольких упаковках, однако самой распространенной в ПК того времени была, пожалуй, 132х выводная упаковка PGA в керамическом корпусе коричневого цвета. Процессор не умножал частоту и работал всегда на частоте шины, от 12 до 33 МГц.

Немного поиграем с 386-12

386/387DX-12, 16 МБ FPM ОЗУ, 128 KB L1 cache on board S3 P86C801 1M ISA

Это вообще был крайне редкий чип, он не был запланирован, а явился результатом не особо удачного производственного процесса, который не позволил 386 дебютировать на 16 МГц. Конечно, найти сейчас плату с 386м процессором номиналом в 12 МГц довольно сложно. Материнская плата, которую я использовал для тестов, сама по себе тоже очень интересна. Поэтому для тестов я использовал процессор в 33 МГц, затормозив его частоту. Для этой шины было выпущено очень мало устройств, ее очень быстро вытеснила VLB. Она содержит шину OPTi BUS, являющуюся неким аналогом (предшественником) VESA Local Bus. Плата рассчитана на 386 или 486 процессоры. Я достоверно знаю только о графических ускорителях на базе чипа TSENG LABS под эту шину, но у меня таких нет, поэтому я использовал обыкновенную карту ISA. Кроме того, плата содержит синтезатор частоты, вместо съемных кварцев, использовавшихся на более ранних платах, и этот синтезатор не позволяет установить частоту в 12 МГц. В случае использования 386 в сокет для 486 можно установить сопроцессор 387 (его «ноги» умещаются внутрь 486го сокета), что я и сделал. Мне пришлось отпаять одну ногу микросхемы (всю ее выпаять не получится, так как она генерирует еще несколько частот, необходимых плате), и поставить активный осциллятор на 24 МГц (386 делит внешнюю частоту на 2), чтобы получить 12 МГц на процессоре. Самое меньшее, на что он способен, это 20 МГц. 9 МГц. При загрузке BIOS все равно пишет о 16 МГц процессоре, однако все бенчмарки определяют его как 11.

Лично у меня экран настройки этого BIOS setup прочно ассоциируется с 386 процессором. Плата содержит BIOS от AMI, довольно распространенный на 386 и ранних 486 компьютерах. 286, обычно, имели BIOS setup попроще, а 486 мне попадались, в основном, либо с AWARD, который позже перекочевал на Pentium и шел далее через Pentium 3 и 4 к более сложным системам на UEFI, либо с графическим BIOS AMI, который внешне имитировал Windows.

Однако, если вручную выставить год после 2000, все работает хорошо и никаких проблем в дальнейшем не возникает. BIOS компьютера содержит баг 2000 года, так как при нормальном течении времени с 31 декабря 1999 23:59:59 при переходе на следующую секунду дата меняется на 1900 год.

BIOS может видеть винчестеры размером до 8ГБ, оверлей я использовать не стал и просто разбил 20ГБ диск на 1 раздел, объемом 504 МБ: максимум, на что способен этот BIOS при адресации CHS.

Плата не содержит контроллера мыши PS/2, а разъем клавиатуры — стандарта AT, что, впрочем, легко исправить на PS/2. На плате отсутствуют контроллеры периферии, такой как последовательные и параллельные порты, контроллеры флоппи и жестких дисков, поэтому я использовал мультикарту с интерфейсом ISA.

Работает Windows крайне медленно, несмотря на 16 МБ ОЗУ. Установка Windows 95 заняла 2 часа 33 минуты. Окна открываются довольно медленно, все дисковые операции занимают значительное время, разархивация — это боль. Видеокарта S3 с 1 МБ на борту позволила установить разрешение 800х600 при 16 бит цвете, или 1024х768 при 256 цветах. Думаю, установка даже очень старого Linux или FreeBSD займет вечность. В общем, Windows 95 — это, конечно, не про 386 на 12 МГц, но обратного никто и не ожидал.

Однако Audacity может конвертировать wav в ogg vorbis. Мне не удалось найти программу-кодировщик MP3, которая работает под Windows 95. 35х (CD audio), на довольно современном высокоскоростном ATAPI приводе. Этим и займемся.
Трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт трека с CD-диска идет со скорость 0.

Импорт файла занимает 14 минут. Открываем файл в Audacity. Явно не самая удачная машина, для организации коллекции сжатой музыки. Конвертация трека занимает 17,5 часов.

8 FPS
Chris 3D bench VGA 2,4 fps; SVGA 0,7 fps
cachechk: (в процессоре кэша нет, на плате — 128КБ SRAM) read 8,3 MB/sec
Main memory: 2,9 MB/sec
Landmark 2. Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: 4. 0: 21 MHz AT with 31 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 8. 0: 19 MHz AT with 39 MHz 287
Landmark 6. 5, move: 6. 3, read: 7. 0: CPU: 13
DOOM -timedemo demo3 high detail: 2 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 0. 8
Sysinfo 6. 5 fps

327 s
Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: Сама игра запустилась, но бенчмарк не заработал.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 3 h 25 min 2.

Немного поиграем с 386-33

386/387DX-33, 20МБ FPM ОЗУ, 256KB L1 cache on board CL GD 5428 1MB VLB

Не содержал встроенной кэш-памяти. Процессор работал на частоте шины, 33 МГц. Имел шину адреса и данных шириной 32 бит.

Это поздняя плата под 386DX и 486 процессоры, на чипсете OPTi 82C495SX/82C206. Плата весьма интересная (картинка в заголовке). Плата попала ко мне в рабочем, хотя и немного печальном состоянии. При установке 386го, гнездо 486 можно использовать для установки математического сопроцессора 387DX. Пришлось удалить протекший аккумулятор RTC, очистить плату от протекшего электролита и восстановить 2 дорожки.

Плата содержит BIOS от AMI, довольно распространенный на 386 и ранних 486 компьютерах.

Однако, если вручную выставить год после 2000го, все работает хорошо и никаких проблем в дальнейшем не возникает. BIOS компьютера содержит баг 2000 года, так как при нормальном течении времени с 31 декабря 1999 23:59:59 при переходе на следующую секунду дата меняется на 1900 год.

Оверлей прекрасно работает с Windows 9х, а для NT и *nix он в общем и не нужен. BIOS может видеть винчестеры размером до 8ГБ, однако я использовал оверлей для работы с полной емкостью диска в 20ГБ.

Плата не содержит контроллера мыши PS/2, а разъем клавиатуры — стандарта AT, что, впрочем, легко исправить на PS/2. На плате отсутствуют контроллеры периферии, такой как последовательные и параллельные порты, контроллеры флоппи и жестких дисков, поэтому я использовал мультикарту с интерфейсом ISA (за неимением VLB).

Строго говоря, VLB появилась с 486ми процессорами, и являлась «продолжением» их локальной шины. Плата содержит разъемы расширения шин ISA и VLB. Однако внешние шины у 386 и 486 процессоров практически идентичны, так что в такой гибридной плате 386й процессор может работать с устройствами VLB.

Загрузка длится недолго, 1-2 минуты
Компьютер постоянно подлагивает в винде, разархивирование — все еще не про него. Установка 95 заняла 1 час 12 минут. Многие программы распространялись в самораспаковывающихся архивах, и они самораспаковываются вечно. Все очень долго.

1х (CD audio), на довольно современном высокоскоростном ATAPI приводе.
Открываем файл в Audacity. Трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт трека с диска идет со скорость 1. Конвертация трека занимает 5 часов 10 минут. 16 минут.

7 FPS
Chris 3D bench VGA 6. Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: 14. 2 fps
cachechk: (в процессоре кэша нет, на плате — 256КБ SRAM) read 23. 9 fps; SVGA 2. 7 MB/sec
Landmark 2. 3 MB/sec
Main memory: 7. 0: 58 MHz AT with 86 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 20. 0: 50MHz AT with 105 MHz 287
Landmark 6. 9, move: 15. 4, read: 20. 0: CPU: 34. 2
Sysinfo 6. 52 fps.
Quake timedemo demo1 320x200: 1. 6
DOOM -timedemo demo3 high detail: 6. 5 fps

3 fps
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 1h 13 min 06. Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 0. 761s

Сеть с TCP/IP поднимается, можно поставить немного несвежую оперу, однако современные сайты посмотреть все равно не удастся: 20 МБ памяти, по современным меркам — это ничто. Интернет под Windows 95 работает условно. Не стоит также забывать о проблемах безопасности — Windows 95 давно не обновляется и дыр в системе очень много.

Ну, как печатная машинка она работает. Для чего можно использовать эту систему сегодня? Можно играть в старые DOS-игры. К ftp серверам подключиться можно, да и в локальной сети, теоретически, можно ее использовать, особенно, если вместо windows поставить freeBSD или Linux (хотя последние версии ядра 386 не поддерживают). Но сама машина прикольная.
В общем, все.

Так, AMD продавала версию на 40 МГц, успешно конкурировавшую с младшими 486 (особенно 486SX, без встроенного сопроцессора) в бюджетном сегменте. Конечно, 80386DX-33 не был самым производительным процессором в семействе. Но для основной линейки 386 процессоров Intel 80386DX-33 был последней и самой быстрой версией. Cyrix (и, по лицензии, несколько других производителей) выпустила 386 с кэшем, назвав его 486DLC/SLC, IBM выпускала 386 с умножением частоты (до 100 МГц) и кэшем в 16 КиБ, а Intel представила рынку набор для «апгрейда» RapidCad, состоявший из двух чипов, в гнездо 386 устанавливался RapidCad-1, который на самом деле был 486DX-33 процессором корпусе 386, а в разъем 387 — RapidCad-2, по факту, просто заглушка для сокета, обеспечивающая сигнальную совместимость для платы.

4

Во-первых, Intel отказалась от внешнего математического сопроцессора. Процессор Intel 80486 не принес таких революционных изменений в индустрию, как 80386, однако он все равно был действительно прорывным устройством. Процессор получил втроенный низколатентный кэш объемом 8 (позже — 16) КиБ, и конвеер, позволивший значительно сократить среднее время выполнения инструкций, хотя до показателя 1 инструкция на такт было все еще далеко. Сопроцессор 486го был интегрирован непосредственно на кристалл процессора и, в том числе благодаря этому, работал существенно быстрее предшественника. При технологии 1 мкм кристалл процессора занимал площадь в 81 кв. Все это привело к тому, что процессор «разросся» до 1,1 млн транзисторов. мм. мм., против 39 кв. Также из-за сложности кристалла, процессор дебютировал в версиях на 20 и 25 МГц, примерно в то же время, когда появилась 33 МГц версия 80386. у 1 мкм версии 386го. Версия процессора 486, рассчитанная на частоту 33 МГц, появилась на год позже, еще через год дебютировал 50 МГц монстр, который стабильно работал далеко не во всех платах, из-за высокой частоты шины (процессоры все еще работали на частоте шины), что заствило Intel применить умножение частоты в последующих версиях, и еще через год появились версии в 66, 50 и 40 МГц с внутренним удвоением частоты.

3В IntelDX4 потребляли 5 Ватт, хотя и имели более скромную производительность). Заключительные версии с утроением частоты, под маркой IntelDX4 (без упоминания «486»), рассчитанные на частоту 75 или 100 МГц, а также имевшие 16 КиБ кэша, в версиях write through и write back, дебютировали в 1994 году, уже в эпоху Pentium, и были в основном рассчитаны на мобильное применение (чипы Pentium имели напряжение питания 5В, и потребляли сумасшедшую по тем временам мощность, 15 Ватт, в то время как 3.

Поиграем с 486-20

486DX-20 16MB FPM ОЗУ, no onboard cache, Intel Classic E Expandable/VLB, CL GD 5428 1MB VLB

У меня такого процессора нет, однако есть плата со впаянным 486SX-25, которая «умеет» 20 МГц, и «сопроцессор» 487SX для нее. Процессор 486, позднее переименованный в 486DX из-за появления «Celeron» 486SX, дебютировал на частоте 20 МГц. Так как 486SX отличался от 486DX только отсутствием математического сопроцессора на кристалле, то для апгрейда систем с 486SX использовался «сопроцессор» 487SX. 487SX — замечательное изделие. При установке 487SX на плату, старый 486SX отключался полностью и не выполнял более никакой работы, а 487SX являлся просто перемаркированным 486DX, и работал полностью аналогично. На самом деле, 487SX не был сопроцессором. Итак, процессор работает на частоте шины, 20 МГц. Так что все по-честному. На данной конфигурации такой памяти нет, что было весьма типично для бюджетных систем того времени. Содержит 8КиБ объединенной кэш-памяти для инструкций и данных, однако на материнской плате можно установить дополнительную кэш-память второго уровня. Процессор имеет шины адреса и данных шириной в 32 бит.

![image](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/22/KL_Intel_i487SX.jpg/260px-KL_Intel_i487SX.jpg)
Изображение процессора взято из Википедии

Плата поддерживает только память с контролем четности. Плата произведена фирмой Intel, однако здесь установлен чипсет фирмы OPTi: 82C495B1/82C392/82C206, в отличие от платы 386/486, рассматриваемой выше, чипсет содержит дополнительный чип, выполняющий функции мультиконтроллера, поэтому на плате распаяны разъемы IDE, Floppy, COM, LPT.

Фактически, это один из прародителей процессоров Intel Overdrive. Как уже упоминалось, процессор 487SX ничем не отличался от 486DX, за исключением одного дополнительного пина, который служит сигналом для отключения впаянного на плату процессора 486SX. Такие процессоры, в отличие от оригинальных высокочастотных 486, могли быть установлены на старые платы, не поддерживавшие высокочастотные 486. Часть 486 Overdrive, выпущенных позже, имели точно такую же распиновку, хотя уже не назывались 487.

Плата содержит BIOS от Phoenix, довольно характерный для плат Intel.

Однако, если вручную выставить год после 2000го, все работает хорошо и никаких проблем в дальнейшем не возникает. BIOS компьютера содержит баг 2000 года, так как при нормальном течении времени с 31 декабря 1999 23:59:59 при переходе на следующую секунду дата меняется на 1900 год.

Оверлей прекрасно работает с Windows 9х, а для NT и *nix он в общем и не нужен. BIOS НЕ может видеть винчестеры размером свыше 1ГБ, однако я использовал оверлей для работы с полной емкостью диска в 20ГБ.

Плата содержит интегрированные контроллеры последовательных и параллельного портов, флоппи и жестких дисков, а также клавиатуры и мыши PS/2.

VLB здесь работает значительно медленнее (эта шина всегда работает на «внешней» частоте процессора, то есть, если в случае с 386DX-33 шина работала на частоте 33 МГц, то в данном случае она работает лишь на 20 МГц). Так же как и плата для 386DX-33, данная плата содержит шины ISA и VLB.

Загрузка длится недолго: 1-2 минуты.
Разархивирование — все еще боль, но в целом, компьютер работает отзывчивее, чем 386-33. Установка 95 заняла 1 час 16 минут.

05х (CD audio), на довольно современном высокоскоростном ATAPI приводе. Итак, конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт трека с диска идет со скорость 1. Вообще, низкая производительность дисковой подсистемы этой платы для меня — загадка. Что немного странно, так как, даже учитывая, что 386DX работал на шине 33 МГц, а наш 487SX работает на шине 20 МГц, контроллер дисков 386 все равно был подключен к шине ISA, а она работала на частоте 8 МГц. Все дисковые операции на этой машине занимают больше времени, чем на 386DX, однако в целом ощущения от производительности более положительные.
Открываем файл в Audacity.
Импорт файла занимает 4 минуты 46 сек. Но факты — вещь упрямая. Конвертация трека занимает 3 часа 9 минут.

9 FPS
Chris 3D bench VGA 7. Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: 11. 4 fps
cachechk: (в процессоре 8КБ кэша для инструкций и данных, на плате кэша нет) read 16. 5 fps; SVGA 2. 8 MB/sec
Landmark 2. 4 MB/sec
Main memory: 9. 0: 76 MHz AT with 109 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 14. 0: 54MHz AT with 142 MHz 287
Landmark 6. 1, move: 14. 4, read: 15. 0: CPU: 34. 3
Sysinfo 6. 9 fps 7
DOOM -timedemo demo3 high detail: 6,75 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 1.

4 fps
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 48 min 47. Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 0. 407s

Получается, 486й процессор делал 2-2,5 раза больше работы за такт, благодаря конвейерной архитектуре и интегрированному сопроцессору. Итого, несмотря на проигрыш в скорости операций с памятью, полагаю, что из-за отсутствия кэша на плате, и дисковых операций (что, наверное, может быть связано), в целом, 486DX-20 быстрее, чем 386/7DX-33, особенно на операциях с плавающей точкой. Однако, на сегодняшний день, даже такой впечатляющий прирост не сможет изменить ничего: машина абсолютно бесполезна, хотя и прикольна.

Поиграем с 486-100

486DX4-100 WT cache 32MB FPM ОЗУ, intel Сlassic/PCI Expandable Desktop (Ninja), i420EX, 256K L2 Cache, S3 Savage4 64 bit 8MB, PCI
486DX4-100 WT cache 64MB FPM ОЗУ, Soyo SiS 496/497, 256K L2 Cache, nVidia RIVA 128 PCI 4MB

Внешняя шина работала на частоте 33 МГц, а ядро процессора — на частоте 100 (33х3) МГц. Это уже процессор с внутренним умножением частоты. Процессор требовал напряжения питания в 3. Также, существовало 2 модификации процессора: с поддержкой кэш-памяти типа write through, не кэширующей запись в ОЗУ, и типа write back, обеспечивавшую несколько более высокую производительность за счет кэширования операций записи. 3 Вольт, что выгодно отличало его от вышедших ранее Pentium 60 и 66 МГц, которые требовали 5 Вольт и потребляли очень много энергии, при этом выделяя очень много тепла (по тем меркам).

Шина PCI соответствует спецификации 2. Плата содержит кэш второго уровня размером 256КБ.
Плата содержит разъемы расширения шин ISA и PCI. А может, и нет. 0.
Плата содержит BIOS от AMI, что, на мой взгляд, несколько нехарактерно для плат Intel, но, возможно, это OEM версия для какого-то производителя ПК, на них (например, Dell) AMI встречается чаще.

Установка Windows 98SE заняла 53 минуты. Windows 95 я решил не устанавливать, тем более у меня не так много лицензий на эту систему (их уже довольно сложно найти). По результатам DOS-бенчмарков, разницы в производительности между чипсетами i420EX и SiS 496/497 замечено не было. Неплохо.
Система не летает, из-за встроенного интернет эксплорера окошки проводника подтормаживают при открытии, однако в целом все шустренько, разархивация идет вполне бодро.
nVidia RIVA 128 не завелась с чипсетом Intel, при этом прекрасно работала на другой плате с чипсетом SiS, поэтому Windows бенчмарки я выполнял на плате с чипсетом SiS.

При этом установка Windows 2000 продолжается ужасно долго, загрузка занимает приличное время, но, что интересно, после загрузки компьютер работает несколько быстрее, чем под Windows 98SE. Windows 2000 отказалась устанавливаться на плату Intel, но прекрасно заработала на плате SiS. Конечно, Windows 2000 позволяет пользоваться более современным софтом, чем Windows 98SE, но она все равно безнадежно устарела. И значительно стабильнее.

8х (CD audio), на довольно современном высокоскоростном ATAPI приводе.
Открываем файл в Audacity. Итак, конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт трека с диска идет со скорость 4. Конвертация трека занимает 45 минут. Импорт файла занимает 2 минуты 16 секунд.

0 fps; SVGA не заработал.
cachechk: (в процессоре 8КБ кэша для инструкций и данных, на плате 256 КБ кэша) L1 read 102,7 MB/sec, L2 read 40. Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: 66,6 FPS
Chris 3D bench VGA 46. 8 MB/sec
Landmark 2. 0 MB/sec
Main memory: 28. 0: 435 MHz AT with 682 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 30. 0: 360 MHz AT with 881 MHz 287
Landmark 6. 2, move: 30. 9, read: 94. 0: CPU: 216. 9
Sysinfo 6. 7 fps 7
DOOM -timedemo demo3 high detail: 40,75 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 10.

6 fps
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 8 min 38. Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 1. 553s

9
786К: 17084. Prime95:
под 98 заработала версия 25. 006 мс
1024К: 22809. 311 мс
896К: 20767. 364 мс
1536К: 51413. 029 мс
1280К: 32255. 033 мс
929 мс
1792К: 90053.

AMD выпускала Am486DX5-133 (позднее переименованный в Am5x86-P75 и в AMD-X5-133), Cyrix/IBM выпускали 5х86 на 100, 120 и 133 МГц, по сути являвшийся немного урезанной версией процессора Cyrix 6x86, конкурировавшего с Intel Pentium, а Интел предложила Pentium Overdrive, работавший на частотах 62 и 83 МГц. IntelDX4-100 не был самым быстрым процессором 486, как и 386DX-33 не был самым быстрым 386. Все эти процессоры были быстрее, чем IntelDX4-100, но среди основной настольной линейки Intel, это был самый быстрый процессор поколения 486.

P

Торговую марку, которую никто из производителей совместимых чипов не смог бы наносить на свои продукты. Следующему после 486 процессору в Intel решили дать имя. Сам чип имел индекс 80501, позднее — 80502 (3. Так что Pentium-ов от конкурентов не было, им приходилось самим выдумывать названия чипов, и самим инвестировать в маркетинг. Но продавались и рекламировались все процессоры исключительно под торговой маркой Pentium. 3В версия для Сокета 7) и 80503 (MMX-версия).

Конечно, для Socket 370 (платформа Pentium III) VIA также выпускала процессоры, получив лицензию в наследство от Cyrix, однако такого ассортимента производителей процессоров для одной платформы в дальнейшем не встречалось. Платформа Pentium была последней «открытой» платформой Intel. Однако, первый настоящий конкурент Pentium, Nx586 от NexGen, работал со своим сокетом, не совместимым более ни с чем (и имел отдельный сопроцессор для операций с плавающей точкой).

3В версий 80486, работавших на частотах 75 и 100 МГц, и значительно превосходил в производительности появившийся в то же время 80486DX2-66, однако и стоил гораздо дороже, и потреблял значительно больше энергии. Pentium дебютировал на частотах 60 и 66 МГц в 1993 году, за год до появления 3. мм. Кристалл первого Pentium содержал 3,1 млн транзисторов, имел площадь в 294 кв. Последние версии Pentium выпускались по технологии 0,35 мкм. и выпускался по технологии 0,8 мкм. Версии процессора на 60 и 66 МГц не стали массовыми, так как не допускали «апгрейда». Это был первый суперскалярный процессор х86, он содержал 2 конвейера исполнения инструкций, что существенно увеличивало его производительность на такт по сравнению с 80486, работавшим на той же частоте. 3В напряжение питания (2. Более скоростные чипы использовали другой сокет, 3. Поэтому, даже когда цены на Pentium упали до приемлемого уровня, 60 и 66 МГц версии покупатели обходили стороной. 8В для MMX-версий, дебютировавших позднее), и, соответственно, требовали других плат. Этот баг встречается и в ранних процессорах для Socket 5 (3. Кроме того, именно в этих версиях вероятнее всего найти FDIV-баг, ошибку в сопроцессоре, из-за которой репутация Интел была основательно подмочена (компания долго не хотела менять проданные дефектные процессоры на нормальные, утверждая, что обычный пользователь с ошибкой не столкнется). Также, процессор Pentium был лишен версии Overdrive, которая позволила бы «проапгрейдиться» до Pentium II, хотя внутри платформы были версии овердрайв, позволявшие владельцам медленных вариантов Pentium получить более быстрые версии, а также владельцам плат, не поддерживавших MMX-версии, установить такие. 3В версиях Pentium), однако гораздо реже. Pentium II стал наследником обеих платформ, заменив и оригинальный Pentium, и Pentium Pro (версией Xeon). Что интересно, первый «Xeon», процессор Pentium Pro, родоначальник длинного семейства P6, вышедший после Pentium, имел Overdrive в виде процессора Pentium II с ядром Deschutes на 333 МГц и кристалла 333 МГц кэш-памяти. Процессор Pentium не имел «Celeron»-версии, в отличие от предшественников (8088 был «облегченной» версией 8086, 386SX и 486SX были «Celeron»ами для 386DX и 486DX соответственно, а 286, также как и Pentium, не имел облегченной версии).

И производились они по той же старой технологии, требовавшей 5 Вольт напряжения питания, и имели довольно большой и дорогой кристалл процессора. Pentium 60 и 66 МГц появились значительно раньше, чем 100 МГц 486й процессор, примерно во время 486DX2-66. Однако, они были весьма и весьма быстрыми процессорами.

В материнскую плату с Socket 4, предназначенную для Pentium 60 и 66 МГц, для повышения производительности можно было установить только лишь процессор Pentium Overdrive, с частотой 120 МГц (для 60 МГц варианта) или 133 МГц (для 66 МГц варианта). Строго говоря, продукт этот был довольно короткоживущий.

3 Вольт для питания процессоров. Последующие процессоры семейства Pentium переключились на Socket 5, физически не совместимый с Socket 4, и поддерживающий 3. 8 Вольт для Pentium MMX и вплоть до 2. В дальнейшем же, процессоры Pentium MMX переключились на Socket 7, который хотя и был совместим с Socket 5 физически, но поддерживал раздельные напряжения для питания ядра (2. 3 Вольт). 0 Вольт для поздних AMD K6-2+/III) и для питания ввода-вывода процессора (3.

Поиграем с Pentium-60

Pentium 60, 32MB FPM ОЗУ, Intel Premier/PCI (Batman), i430LX, nVidia Riva 128 8 MB PCI

Процессор работал на частоте шины (в отличие от 486DX2, вышедшего ранее и имевшего внутреннее умножение частоты) и содержал 16 КБ кэша, по 8 КБ для инструкций и для данных.

PCI соответствует спецификации 2. Плата содержит 256 КБ асинхронной кэш-памяти второго уровня.
Плата содержит разъемы расширения для шин ISA и PCI. 0
Плата произведена фирмой Intel для фирмы Dell и содержит проприетарный BIOS Dell на базе AMI.

Неплохо. Установка Windows 98SE заняла 50 минут. Хотя копирование больших файлов, конечно, тормозное.
nVidia RIVA 128 завелась с первого раза Все же, тут много IO, так что все не намного быстрее, чем на 486-100
Система не летает, из-за встроенного интернет эксплорера окошки проводника подтормаживают при открытии, однако в целом все шустренько, разархивации идет вполне бодро.

8х (CD audio), на довольно современном высокоскоростном ATAPI приводе.
Открываем файл в Audacity.
Импорт файла занимает 2 минуты 26 секунд. Итак, конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт трека с диска идет со скорость 2. Конвертация трека занимает 29 минут.

5 FPS
Chris 3D bench VGA 49. Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: 62. 0 fps
cachechk: (в процессоре 8 КБ кэша для инструкций и 8 КБ для данных, на плате 256 КБ асинхронного кэша) L1 read 82. 6 fps; SVGA 15. 2 МБ/сек
Main memory: 44. 8 MB/sec, L2 read 59. 0: 347 MHz AT with 1169 MHz 287
Landmark 6. 2 MB/sec
Landmark 2. 1, read: 75. 0: 626 MHz AT with 1002 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 28. 1
Sysinfo 6. 3, move: 28. 3
DOOM -timedemo demo3 high detail: 39,51 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 16. 0: CPU: 190. 6 fps

7 fps
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 7 min 33. Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 3. 547s

9
786К: 4579. Prime95:
под 98 заработала версия 25. 328 мс
1024К: 6126. 911 мс
896К: 5400. 804 мс
1536К: 9606. 222 мс
1280К: 7912. 055 мс 480 мс
1792К: 11466.

Ответ не сильно отличается от предыдущих: никак. Как можно использовать эту систему сегодня? На ней все также нельзя смотреть видео в нормальном качестве и лазить по интернету, а перекодирование аудио все еще занимает вечность, как и копирование сколько-нибудь современных объемов данных. Это все такая же старая и медленная система. И плата и процессор во время работы выделяют огромное количество тепла (да, чипсет тут работает на частоте 60 МГц и жутко греется), соответственно, пассивным охлаждением, как в случае с предыдущими системами, тут не обойтись, и компьютер становится старым, медленным и шумным.
И, да, эта система уже не настолько и прикольная.

Поиграем с Pentium-233MMX

Pentium 233MMX, 128МБ SDRAM ОЗУ, 1024 KB L2 cache on board, Ali Aladdin V Chipset, S3 Savage4 64bit 8MB PCI

Память типа SDRAM работала на частоте 66 МГц, синхронно с шиной процессора. Материнская плата производства Chaintech содержит BIOS AWARD. Правда, далеко не все AGP платы заработают с этим чипсетом, но мне этого и не нужно, я использую PCI. Чипсет произведен фирмой Acer Labs, и поддерживает все десктопные процессоры Socket 7 и даже шину AGP 2x.

Установка Windows 98SE заняла менее 20 минут.

Конвертация трека занимает 12,5 минут. Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт файла занимает 1 минуту 19 секунд.

8 fps; SVGA 34. Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 131. 1 MB/sec, L2 read 186. 4 fps
cachechk: (в процессоре 16 КБ кэша для инструкций и 16 КБ для данных, на плате 1024 КБ синхронного pipeline burst кэша) L1 read 323. 3 MB/sec
Landmark 2. 8 МБ/сек
Main memory: 137. 0: 2439 MHz AT with 3927 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 84,9, read: 293,8, move: 84. 0: 1530 MHz AT with 4679 MHz 287
Landmark 6. 0: CPU: 794,6
DOOM -timedemo demo3 high detail: 79,71 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 54. 9
Sysinfo 6. 9 fps

7 fps. Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 8. 189s Но с аппаратным ускорением OpenGL результат был уже вполне играбельный — 30,5 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 2 min 23.

9
786К: 1366. Prime95:
под 98 заработала версия 25. 092 мс
1024К: 1842. 171 мс
896К: 1621. 453 мс
1536К: 2730. 669 мс
1280К: 2244. 046 мс 737 мс
1792К: 3308.

И Windows XP на него поставить можно (зачем?), а под FreeBSD/Linux можно найти и какое-то применение ему. В целом, этот компьютер уже оставляет более интересное впечатление. И тем не менее, мне очень понравилось возиться с этой железкой. Хотя, Raspberry Pi, кажется, будет все равно сильно быстрее и гораздо дешевле, а уж энергии-то жрать будет в десятки раз меньше. Она интересная.

В версии MMX Intel увеличила кэш первого уровня и добавила новый набор SIMD инструкций, что позволило заметно поднять производительность, и процессор в версии MMX добрался до частоты 233 МГц в десктопной версии. Классический Pentium закончился на частоте 200 МГц во многом потому, что даже эта версия практически не отличалась по производительности от 166 МГц версии.

Мобильные версии достигли частоты 300 МГц, но, хотя некоторые из них можно установить в обычные десктопные материнские платы, максимальную производительность они там не покажут, так как настольные платы не поддерживают управление кэшем второго уровня для мобильных Pentium MMX. Pentium 233MMX был последним и самым быстрым настольным процессором Intel для этой платформы.

AMD продавала K6-III, имевшие 256 КиБ кэша второго уровня на кристалле, работавшего на полной частоте процессора, до 550 МГц. Однако конкуренты выпустили много замечательных чипов для этой платформы, после того, как ее покинула Intel. Cyrix MII впускался вплоть до частоты 285 МГц (Р-рейтинг 400), Rise MP6 работал на частотах вплоть до 250 МГц (Р-рейтинг 366), IDT WinChip 2 также разогнался до 250 МГц (Р-рейтинг 300), мог быть установлен в старые платы, не поддерживавшие процессоры MMX, однако, даже на частоте 250 МГц, обладал весьма скромной производительностью.

2

![image](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7e/Intel_Pentium_II_266.png)
Изображение процессора взято из Википедии

Уже во времена последних Pentium Intel столкнулась с проблемами увеличения частоты процессора через множитель. Pentium II был необычен. Чем выше была частота процессора, тем больше ему приходилось простаивать в ожидании периферии. Внутренняя частота росла, скорость ядра росла, однако память и вся периферия (в то время и кэш второго уровня был на периферии) работали на частоте шины. Но решение, подходившее для дорогого серверного процессора не годилось для настольного: слишком дорогим получался чип. Чтобы сгладить эту проблему, процессор Pentium Pro снабдили отдельным, встроенным в единую с самим процессором упаковку кристаллом кэша, работавшем на частоте ядра. Кроме того, частоту этого кэша снизили до половины частоты ядра, чтобы использовать более доступные чипы. Поэтому в Pentium II Intel использовала внешний кэш в виде отдельных микросхем, которые можно было тестировать до сборки процессора, и не отбраковывать хорошие кристаллы процессора из-за брака в кэше. транзисторов, немного модернизированное с целью поддержки MMX и более оптимальной скорости исполнения 16 разрядного кода, с которым у Pentium Pro были проблемы, и имевшее по 16 КиБ кэша первого уровня для команд и данных, в отличие от 8 КиБ в Pentium Pro. В итоге, Pentium II представлял собой ядро Pentium Pro, содержащее те же 5,5 млн. Ядро в виде отдельного чипа распаивалось на специальной плате, также на этой же плате размещались чипы кэш-памяти второго уровня, работавшие на половине внутренней частоты ядра, а не на частоте внешней шины, и вся эта конструкция заключалась в картридж, так что процессор более походил на плату расширения, и вставлялся в специальный слот на материнской плате.

Еще при создании Pentium стали очевидны сложности, связанные с суперскалярной обработкой разношерстного набора х86 команд, которые были сложными и переменной длинны. Само по себе ядро также было революционным, хотя революцию эту начали не в Intel. Тем же путем пошли инженеры, создавшие Pentium Pro, который декодировал х86 инструкции в собственные внутренние микроинструкции и за каждый такт отправлял до 5 микроинструций на 6 исполнительных блоков. Чтобы побороть этот «недуг» инженеры NexGen при разработке своего Nx586, решили транслировать нативные команды х86 в набор более простых RISC-подобных команд, и исполнять непосредственно их. Ядро изготовлялось сначала по технологии 350 нм, затем — 250 нм.
Дебютировал Pentium II в 1997 году на частоте 233 МГц. Конечно, одна х86 инструкция декодируется в несколько микроинструкций, и не все могут исполняться параллельно, и не все предсказания ветвлений верны, однако, производительность этого ядра на 32х разрядном коде очень впечатляла.

Более того, когда появился Pentium II 233, Pentium MMX работал максимум на 200 МГц. Pentium II стартовал с той же частоты, на которой закончился Pentium MMX. Конечно, Pentium II это не первый процессор в славной семье P6, до него был Pentium Pro, который стартовал с частоты 150 МГц, но это был процессор для серверов и рабочих станций, своеобразный предок линейки Xeon, поэтому мы его, как и линейку SX-Celeron, пропустим. Ну тем интереснее их сравнить.

Поиграем с Pentium II-233

Pentium II 233, 128МБ SDRAM ОЗУ, 512 KB L2 cache on CPU card, Intel 440EX Chipset, ATI Rage3D IIC AGP

Плата содержит BIOS AWARD, вполне себе стандартный. Плата произведена фирмой Mitac, это OEM плата. Он поддерживает лишь 256 МБ памяти и, как и его старший брат, ограничен шиной 66 МГц. Чипсет 440EX, на основе которого построена эта плата, является урезанной версий чипсета 440LX. К шине AGP подключен распаянный на плате чип ATI Rage3D IIC, вполне неплохой для того времени чип, однако драйверы для него не имеют поддержки OpenGL и имеют очень ограниченную поддержку Direct3D. LX был первым чипсетом, на котором появился порт AGP, и EX унаследовал эту черту, однако на плате порт не распаян. Так что обделенным себя чувствовать владелец этой платы не должен был. Однако, в то время для игр уже использовали карты 3Dfx Voodoo, которые являлись дополнением к установленной 2D видеокарте, и поддерживались огромным количеством игр.

Вообще, плата очень горячая. Процессор очень сильно греется. Процессор имеет огромный пассивный радиатор, который очень сильно греется. Северный мост 440EX и чип ATI Rage3D не имеют радиаторов и на ощупь очень горячие. Без продувки внутри корпуса плате будет очень тяжело.

Вполне на уровне Pentium 233 MMX. Установка Windows 98SE заняла менее 20 минут.

Конвертация трека занимает 4 минуты 42 секунды. Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт файла занимает 30 секунд. Вот мы и перешагнули риал-тайм.

8 fps; SVGA 34. Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 131. L2 read 244. 4 fps
cachechk не обнаружил в процессоре кэша второго уровня, и не замерял скорость его работы. 7 MB/sec
Landmark 2. 5 МБ/сек
Main memory: 92. 0: 2944 MHz AT with 3653 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 6. 0: 1457 MHz AT with 4522 MHz 287
Landmark 6. 3 fps 0: CPU: 585,5
DOOM -timedemo demo3 high detail: 79,62 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 54.

2 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 1 min 19. Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 13. 320s

9
786К: 849. Prime95:
под 98 заработала версия 25. 639 мс
1024К: 1123. 73 мс
896К: 1011. 224 мс
1536К: 1726. 401 мс
1280К: 1424. 404 мс 712 мс
1792К: 2066.

Что удивительно, ведь, казалось бы, Quake и Quake 2 — приложения однотипные, что под DOS, что под Windows, код 32х разрядный (у Pentium Pro, на основе ядра которого построен Pentium II были большие проблемы с исполнением 16-битного кода). Pentium II не имеет преимуществ над Pentium 233MMX в приложениях под DOS, однако очень здорово выглядит под Windows. Впрочем, DOS ко времени выхода Pentium II уже практически не использовалась, так что покупатели не были обмануты: прирост производительности был внушительным.
Однако, видим то, что видим.

Поиграем с Pentium II-450

Pentium II 450, 512МБ SDRAM ОЗУ, 512 KB L2 cache on CPU card, VIA Apollo Pro Chipset, ATI Rage 128 Pro GL 64bit 16MB PCI

Этот BIOS позволяет распределять системные ресурсы устройств и показывает конфликты, в дополнении к привычному функционалу. Плата произведена для компании IBM и содержит типичный, очень высокофункциональный, BIOS IBM.

Процессор греется слабо, Rage 128 гораздо холоднее, чем Rage3D IIC, да и чипсет VIA холоднее, чем 440EX. По сравнению с Klamath (Pentium II 233), Deschutes (Pentium II 450) кажется очень холодным.

Установка Windows XP — 1 час 20 минут. Установка Windows 98SE заняла менее 10 минут.

Быстро. Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт файла занимает менее 15 секунд, уже мерить смысла нет. Конвертация трека занимает 2 минуты 35 секунд.

1 fps; SVGA 63. Бенчмарки под ДОС:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 322. L2 read 441. 7 fps
cachechk не обнаружил в процессоре кэша второго уровня, и не замерял скорость его работы. 5 MB/sec
Landmark 2. 4 МБ/сек
Main memory: 127. 0: 4342 MHz AT with 7023 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 6. 0: 2794 MHz AT with 8671 MHz 287
Landmark 6. 7 fps 0: CPU: 1122,5
DOOM -timedemo demo3 high detail: 101,48 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 100.

01 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 00 min 39s (XP) Бенчмарки Windows XP:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 24.

10
1024К: 687. Prime95:
под XP заработала версия 28. 363 мс
1536К: 1053. 192 мс
1280К: 866. 316 мс 788 мс
1792К: 1264.

Довольно значительный отрыв от младшей модели. В целом, очень прилично. И тем не менее, в современном мире такому компьютеру делать банально нечего.
Для Windows XP машина все еще слабовата, но система живет.

Кроме Intel, лицензию на шину GTL+, используемую в Pentium II, имела фирма Cyrix, впоследствии поглощенная компанией VIA, и VIA выпустила процессор С6 для этой платформы, однако это случилось позже, во время Pentium III, а вот во время Pentium II для его платформы альтернативных процессоров не было, однако, эта платформа (ее 100 МГц версия) отлично поддерживала процессоры Pentium III, так что и в этом случае, платформа пережила процессор, для которого была создана.

3


Pentium III являлся не слишком глубокой (сначала, в ядре Katmai) модернизацией последнего ядра Pentium II (Deschutes). Он появился в начале 1999 года, примерно через полгода после последнего Pentium II в версии 450 МГц. В новом ядре добавили поддержку новых SIMD инструкций в дополнение к MMX, названных SSE. Лицензией на MMX располагали все конкуренты, а вот SSE долгое время были исключительно в процессорах Intel. Кроме того, был улучшен контроллер кэша первого (а в последующих ядрах, и второго) уровня и добавлены исполнительные блоки, что привело к росту транзисторного бюджета на 2 млн. транзисторов, по сравнению с Deschutes. Ядро Katmai изготовлялось с применением той же технологии 250 нм, что и Deschutes. Первое поколение процессора использовало тот же картридж, что и Pentium II, процессор содержал такой же кэш второго уровня, и практически все материнские платы, поддерживавшие 350+ МГц Pentium II, поддерживали и Pentium III. Тем интереснее будет сравнить последний Pentium II 450 МГц и первый Pentium III 450 МГц.

Первый Pentium III имел даже меньше новшеств по сравнению с Pentium II, чем Pentium MMX имел по сравнению с классическим Pentium. Pentium III сложно назвать следующим поколением, после процессора Pentium II, тем не менее, он крайне интересен. Pentium III принес только набор новых SSE инструкций в добавок к Pentium II, так что он должен был называться Pentium II SSE. В Pentium MMX, кроме дополнительных MMX инструкций, увеличился кэш, из-за чего процессор на старом коде, без использования MMX, работал несколько быстрее; кроме того, Pentium MMX был первым десктопным процессором от Intel, в котором питание ядра и питание ввода/вывода стало раздельным. С переходом на ядро Coppermine Pentium III получил интегрированный в кристалл процессора кэш второго уровня, который, хотя и уменьшился в 2 раза по сравнению с предшественником, но стал значительно быстрее, благодаря гораздо более широкой шине и частоте работы. Далее, конечно, все стало несколько интереснее. С появлением ядра Tualatin, Pentium III увеличил объем кэша второго уровня, вернувшись к отметке 512КБ (хотя были и модели на 256 КБ).

Поиграем с Pentium III-450

Pentium III 450, 512МБ SDRAM ОЗУ, 512 KB L2 cache on CPU card, VIA Apollo Pro Chipset, ATI Rage 128 Pro GL 64bit 16MB PCI

Этот BIOS позволяет распределять системные ресурсы устройств и показывает конфликты, в дополнении к привычному функционалу. Плата произведена для компании IBM и содержит типичный, очень высокофункциональный, BIOS IBM.

Это, пожалуй, последняя система, на которую я буду ставить Windows 98. Установка Windows 98 заняла менее 10 минут. Установка Windows XP заняла 1 час 20 минут. Даже здесь она особого смысла не имеет.

Конвертация трека занимает 2 минуты 36 секунд. Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ.

5 fps; SVGA 63. Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 324. L2 read 442. 8 fps
cachechk не обнаружил в процессоре кэша второго уровня, и не замерял скорость его работы. 3 MB/sec
Landmark 2. 0 МБ/сек
Main memory: 144. 0: 4342 MHz AT with 7005 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 6. 0: 2794 MHz AT with 8671 MHz 287
Landmark 6. 0 fps 0: CPU: 1122,5
DOOM -timedemo demo3 high detail: 101,75 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 101.

121 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 00 min 36s Бенчмарки Windows XP:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 23.

10
1024К: 602. Prime95:
под XP заработала версия 28. 146 мс
1536К: 930. 094 мс
1280К: 767. 599 мс 788 мс
1792К: 1126.

Да, немного ускорился Prime 95 (полагаю, из-за SSE). Выводы не будут сильно отличаться от таковых для Pentium II, так как не отличаются результаты тестов. На результаты cachechk, пожалуй, обращать внимания не стоит — кэш L2, контроллер ОЗУ и само ОЗУ в обоих системах одинаковые.
Но, это, наверное, единственное измеримое изменение.

Поиграем с Pentium III-1400

Pentium III-S 1400, 512МБ SDRAM ОЗУ, 512 KB L2 cache on CPU, Intel 815T Chipset, ATI Rage 128 Pro GL 64bit 16MB PCI

Не знаю, кем. Плата выпущена для фирмы HP. Плата содержит BIOS Phoenix, однако, кастомизированный для HP. Очень похоже на Intel, но может быть и кто-то другой.

Вполне нормально. Установка Windows XP заняла 48 минут. Вообще, установка ОС — больше проверка скорости диска, чем системы в целом.

Конвертация трека занимает 46 секунд. Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ.

4 fps; SVGA 88. Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 576. 8 MB/sec
Landmark 2. 2 fps
cachechk не обнаружил в процессоре никакого кэша и не замерял скорость его работы.
Main memory: 722. 0: 18000 MHz AT with 24000 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 6. 0: 8520 MHz AT with 41820 MHz 287
Landmark 6. 7 fps 0: CPU: 1605,4
DOOM -timedemo demo3 high detail: 112,147 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 235.

39 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 00 min 14. Бенчмарки Windows XP:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 58. 125s

10
1024К: 179. Prime95:
под XP заработала версия 28. 583 мс
1536К: 255. 283 мс
1280К: 208. 780 мс 533 мс
1792К: 306.

При росте частот от 233 (не вспоминая про 150 МГц Pentium Pro) до 1400 МГц, то есть в 6 раз, производительность выросла примерно во столько же. Архитектура P6 масштабировалась великолепно. В целом, впечатляет. Где-то поменьше, где-то даже побольше. А если вспомнить, что Core2 являются дальними родственниками P6, то это, пожалуй, самая долгоиграющая архитектура в мире х86.
Наверное, такого большого роста не добивалась более ни одна архитектура Intel.

Дело в том, Pentium III — это не один процессор. Да, мы пропустили самый настоящий Pentium III, Coppermine (картинка в заголовке раздела). Однако название то же, так что, будем считать, что это и есть последний и самый быстрый Pentium III. Мне кажется, последний Pentium III, на ядре Tualatin (130 нм), отличается от первого Pentium III на ядре Katmai значительно больше, чем Katmai отличается от Pentium II на ядре Deschutes, или даже от самого первого P6, Pentium Pro. Зато частоты у Pentium IV были значительно выше. Появился он уже глубоко во время Pentium IV, и сильно превосходил последний по производительности на той же частоте. Это и был настоящий Pentium III, который вернулся обратно в сокет и конкурировал с великолепным процессором AMD Athlon, имевшим, по иронии, медные межсоединения. Но сейчас не об этом, а о замечательном ядре Coppermine (180 нм), несмотря на свое название, использовавшем алюминиевые, а не медные межсоединения. И именно на его время пришелся расцвет 3D ускорителей на ПК. Athlon в итоге выиграл битву за рубеж в 1 ГГц, но Coppermine был все равно более массовым. Во время Coppermine родились марки GeForce и Radeon. Конечно, 3Dfx Voodoo Graphics увидела свет в 1996, за 3 года до Coppermine, но именно во время Coppermine на этом рынке разгорелась поистине одиозная баталия, достойная процессорных войн эпохи первого Pentium, только без явного лидера, зато со множеством ярких борцов, в лице 3Dfx Voodoo3, nVidia RivaTNT2, Matrox G400, ATI Rage128, S3 Savage3D, 3DLabs Permedia, Rendition Verite и других. Именно Коппермайн превратил сборища в «компьютерных клубах» в киберспорт. Весело было. Но это случилось в его время. Конечно, не он сам, просто технологии дозрели.

4

4 и 1. Процессор Pentium 4 дебютировал в конце 2000 года на частотах 1. Впоследствии, примерно через 2,5 месяца, появилась версия 1. 5 ГГц. Это был, насколько я знаю, первый случай, когда в основную линейку х86 процессоров Intel более медленный процессор был добавлен после дебюта более быстрой модели. 3 ГГц. 133 ГГц, который, однако, был крайне нестабилен на официальной частоте, и был отозван. Процессор вышел спустя несколько месяцев после Pentium III Coppermine 1. Pentium 4 сначала выпускался для разъема Socket 423 и, как и с первыми Pentium 60 и 66 МГц, сразу было понятно, что этот разъем — временное решение, и массовыми будут будущие процессоры для разьема 478. Впоследствии было выпущено более стабильное ядро, однако здесь не о нем. (были модели на чипсете VIA для DDR SDRAM, однако их было тяжело найти из-за полулегального положения этого чипсета, и к тому времени, как они появились в массовой продаже, вовсю уже продавались процессоры для Socket 478). Кроме того, абсолютное большинство плат под 423 сокет использовали память RDRAM, быструю, но ужасно дорогую. 3 до 2. Однако, выбор процессоров для Socket 423 все же был достаточно широк: от 1. 0 ГГц с шагом в 100 МГц.

мм. Процессор выпускался по технологии 180 нм, содержал на площади 217 кв. Под этот процессор надо было уметь программировать, «обычный» софт исполнялся на нем медленнее, чем на равночастотных процессорах прошлого поколения. 42 миллиона транзисторов, встроенный кэш второго уровня размером 256 КиБ и длинный конвейер, позволявший сильно разогнать тактовую частоту, но имевший огромные накладные расходы на перезагрузку исполнительных блоков в случае неправильно предсказанного ветвления.

Но частоты можно было гнать, и этим Intel конкурировала с AMD, заставив последнюю вернуться к рейтингу в наименовании процессоров, так как по частотам Athlon догнать Pentium 4 не мог, а вот по производительности был примерно паритет.

Процессор стартовал с чипсетом i850 для памяти RAMBUS DRAM. Pentium 4 был, пожалуй, рекордсменом по поддерживаемым чипсетами для этого процессора типам памяти. Однако память оказалась чрезмерно дорогой, и сначала конкуренты, а потом и сама фирма Intel начали предлагать альтернативные решения. Хотя поддержка памяти этого типа была доступна и для Pentium III с чипсетом i820, поистине раскрыться потенциал RAMBUS DRAM мог только с высокоскоростной 4х100 МГц шиной Pentium 4. После освобождения от RAMBUS, Intel предложила россыпь чипсетов для DDR SDRAM, сначала одноканальный i845D, затем — двухканальные i865 и i875. Intel была связана контрактом с RAMBUS и долгое время не могла продавать чипсеты с поддержкой DDR SDRAM, поэтому предлагала в качестве альтернативы лишь довольно скромный одноканальный i845 с поддержкой 133 МГц SDRAM. Чипсет i915, поддерживающий шину PCI Express и DDR2 SDRAM, формально, был рассчитан на 64х разрядные Pentium 4 и Pentium D (двухмерные Pentium 4) в исполнении Socket LGA 775, однако некоторые производители предлагали платы для Socket 478 с таким чипсетом.

Поиграем с Pentium 4-1300

Pentium 4 1300, 512МБ RDRAM ОЗУ, 256 KB L2 cache on CPU, Intel 850 Chipset, ATI Rage 128 Pro GL 64bit 16MB PCI

Производитель, скорее всего, ASUS. Плата выпущена для фирмы HP. Во время работы, греется на плате ВСЕ. Плата содержит BIOS Award, однако, кастомизированный для HP. Теплая видеокарта тоже добавляет энтропии. Процессор, северный мост, память, немного — южный мост.

До рекорда Pentium 3 далековато. Установка Windows XP занимает 64 минуты. Но все, опять же, упирается в диск.

Конвертация трека занимает 46 секунд. Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ.

Вот она, сила RAMBUS DRAM.
Landmark 2. Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 460 fps; SVGA 81,6 fps
cachechk не обнаружил в процессоре никакого кэша и не замерял скорость его работы.
Main memory: 1188,4 MB/sec. 0: 18000 MHz AT with 6215 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 6. 0: 14243 MHz AT with 4274 MHz 287
Landmark 6. 0: CPU: 1533,33
DOOM -timedemo demo3 high detail: 99,85 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 184,6 fps

Бенчмарки Windows XP:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 52,6 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 00 min 19 s

Набор команд SSE2 был распознан и принят на вооружение бенчмарком.
под XP заработала версия 28. Prime95: Вот где Pentium 4 засиял новыми гранями. 10
1024К: 69,80 мс
1280К: 92,469 мс
1536К: 114,418 мс
1792К: 182,09 мс

Поиграем с Pentium 4-3400

Pentium 4 3400, 2ГБ DDR400 SDRAM ОЗУ, 1 MB L2 cache on CPU, Intel 865PE Chipset, embedded graphics

Процессор выпускался по технологии 90 нм на ядре Prescott и поддерживал технологию Hyper Threading, позволявшую «дозагрузить» простаивающие блоки исполнения за счет «виртуального» второго ядра. Последний Pentium 4 для разъема Socket 478 стал последним чисто 32-х разрядным процессором Intel для настольных компьютеров. Ядро Prescott развивалось и дальше, вплоть до 3. Технология применяется и по сей день в многоядерных 64-х разрядных процессорах Intel и AMD. 8 ГГц, но это уже были 64х разрядные процессоры для LGA775.

Вообще, классическая схема 478 сокета — память DDR и шина AGP, однако, под конец жизни платформы, производители ограниченно предлагали платы с поддержкой и памяти DDR2, и новой шины PCI Express и интересом SATA (эти новшества «дебютировали» на платформе LGA775 с чипсетом i915).

И рассеять, само собой, примерно столько же в виде тепла. Процессор способен «пожрать» до 115 Ватт энергии. В начале жизни ему сильно мешали быстрые и холодные AMD Athlon, в конце — 64-х разрядные AMD Athlon64, очень быстрые и значительно менее требовательные к электропитанию. Вообще, Socket 478, несмотря на его долгое присутствие на рынке, оставил после себя смешанные чувства. Вся линейка Pentium 4/D была не самой удачной для компании Intel, хотя по «мегагерцам» она впечатляет до сих пор — самые продаваемые процессоры до сих пор топчутся в районе частоты испытуемого, несмотря на его возраст: старичок был представлен в феврале 2004 года, почти 15 лет назад! Впрочем, это касалось не только сокета 478.

Получается, намеряли, что диск такой же медленный, как и был на предыдущей системе. Установка Windows XP заняла час. Да он, собственно, тот же.

Конвертация трека занимает 20 секунд. Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ.

0: 3104,4 MHz AT with 33153 MHz 287
Landmark 6. Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 442,7 fps; SVGA 71,9 fps.
cachechk не обнаружил в процессоре никакого кэша и не замерял скорость его работы.
Main memory: 3104,4 MB/sec.
Landmark 2. 0: CPU: 1400
DOOM -timedemo demo3 high detail: 138,57 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 254,9 fps 0: 35000 MHz AT with 24000 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 6.

4. В целом, бенчмарки под DOS утратили смысл где-то на уровне Pentium II, однако какие-то результаты, с натяжкой показывавшие скорость, демонстрировали вплоть до Pentium III 1. Теперь же они полностью лишены смысла.

Бенчмарки Windows XP:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 102,3 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 00 min 5 s

Набор команд SSE2 был распознан и принят на вооружение бенчмарком.
под XP заработала версия 28. Prime95: Вот где Pentium 4 засиял новыми гранями. 10
1024К: 27,085 мс
1280К: 35,73 мс
1536К: 44,21 мс
1792К: 53,076 мс

Ах, да, частоты выросли с 1. Pentium 4 пережил несколько ядер, техпроцесс сократился со 180 до 65 нм, инструкции пополнились наборами SSE2, SSE3, появилась «псевдомногоядерность» в виде Hyper Threading и, наконец, после выхода AMD Althon 64, Pentium 4 обзавелся совместимым с ним 64 битным режимом EM64T. 4) до 3. 3(1. 4 ГГц). 8 ГГц (для 64-бит варианта, «чистые» 32-бит Pentium 4 остановились на 3. 8 ГГц еще долго останется непокоренной планкой для последующих поколений процессоров. 3.

А потом…

В общем, все. Потом процессоры стали 64х разрядными. Да, они все еще исправно исполняют 32х разрядный код, но… Сначала появился двухядерный Pentium D. Это просто были 2 Pentium 4 на одной подложке. И поначалу преимуществ он давал немного, не так много было настольного софта, готового использовать 2 ядра, а частоты пришлось снижать по сравнению с одноядерными вариантами. Кроме того, Intel была вынуждена вслед за AMD ввести рейтинги в наименования, вместо частот, так как частота даже для процессоров Intel перестала однозначно определять производительность чипа. Потом появились потрясающие Core 2, вернувшие Intel пальму первенства в производительности и их наследники, первое поколение Core i. И где-то тогда то ли я, наконец, повзрослел, то ли это стало объективно скучно, но все стало каким-то обыденным в процессорном мире. Без ралли.

Тем не менее, вот все результаты тестов в виде графиков (результаты нормированы по Pentium 4-3400):

Тесты DOS:

Тесты Windows:


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Теория счастья. Закон зебры и чужой очереди

Продолжаю знакомить читателей Хабра с главами из своей книжки «Теория счастья» с подзаголовком «Математические основы законов подлости». Это ещё не изданная научно-популярная книжка, очень неформально рассказывающая о том, как математика позволяет с новой степенью осознанности взглянуть на мир и жизнь ...

Исповедь социального хакера

Приветствую, %username%. Ты готов к экшену? Поехали! Ему склонно решить проблемы мирно и невступать в конфликтные ситуации. Человек по своей природе не враждебен. Социальный инженер делает все то же самое, только для собственныхкорыстных целей. Мы пытаемся завоевать доверие человека и ...