32-bit Intel processors: 3 to 4 - Useless Friday Longrid
Modern PC processors are great. This is a marvel of engineering, a piece of fused sand, on which billions of miniature transistors and their interconnects are located. But, it seems to me, they are boring. There are no sparks of revolution in them. No rapid change. Competitions in the processor industry between giants, Intel and AMD, now remind me of the Formula 1 race. It is interesting to follow, but they are too refined, there is always a clearly dominant team, breakthroughs and changes of leader do not happen too often, and the technical regulations are very complicated. And lovers in the race road ordered.
But before that, the grass was greener, and the water was wet, and the processor races were more like an amateur rally. Yes, the processor industry has always been extremely knowledge-intensive, but newcomers often appeared and often disappeared.
I wanted to look at the history of the 32-bit part of the x86-compatible processor line from the point of view of performance. It is 32 bit because, in principle, this architecture, although it is already not even at dusk, but behind the terminator, is still applicable with relatively modern operating systems, as opposed to 16 bit, and is quite old and interesting compared to 64x bit. What is not worth looking for in this article, so it makes any sense. The article is purely entertaining, with nostalgic pictures.
Important note about the results of tests SuperPi. What I indicated in the text, as a result of 22x iterations of calculating 8M characters, is in fact the result of just the 1st iteration. I apologize for the inaccuracy and thank fedorro , keishi and lokkiuni for checking.
I want to say right away that I will consider only the main desktop lineup from Intel, without Celeron (SX), Xeon (Pentium Pro) and Overdrive (RapidCAD, i487) lines, which themselves are also very interesting, but the material is too much for entertainment review.
3
So, it all began in 1985 with an Intel 80386 processor. For Intel, this processor was a breakthrough in several directions at once. Besides the fact that it was obvious, namely the transition of the x86 architecture to 32 bits, and all the related improvements, it was the first x86 processor, the production license of which was not received by any of the clone processor manufacturers. If someone did not know, or does not remember, when IBM chose Intel as the supplier of processors for the IBM PC, one of the conditions of the deal was licensing the processor to several manufacturers. IBM did not want to depend on one supplier. Intel distributed quite a lot of licenses, and clones of processors from 8088 to 80286 produced many companies, from AMD to Siemens. Despite the fact that Intel was the developer of the processor, and the main costs of creating the processor were also borne by Intel, The company's market share was far from the largest. In older IBM computers, for example, it is much easier to find an AMD processor than an Intel processor. This affected the financial condition of the company, and the management needed to do something. So it was decided not to license the 386th processor. Now the clone processor manufacturers had to invest time and money in the development of their chips. Many companies abandoned this market, producing an accelerated 286 for some time (Harris released the 286 processor running at 25 MHz, while Intel stopped at 12.5 MHz), and some decided not to leave the market and develop your design. However, now Intel has an advantage in time, for some time only Intel had a x86 x86 processor (quite substantial time, for example, AMD Am386,
And what about the IBM requirement of several manufacturers? Yes, Intel feared that IBM would refuse to use 80386, but the game was worth it, because by that time IBM PC-compatible computers were made by a huge number of companies. And the PC clone makers fingered Intel. Taking advantage of the delay by IBM, Compaq has released the world's first 32-bit IBM PC-compatible computer. Now the tone on the market began to set not IBM, but Intel. So the 386 is indeed a very important processor for the company itself. Revolutionary in many ways. So revolutionary that the component supplier began to dictate its policy to manufacturers of end devices.
What was the 80386 processor?
If you believe Wikipedia, the processor was introduced in October 1985, and consisted of 275 thousand transistors placed on the substrate, an area of approximately 104 square meters. mm The processor was manufactured using the technology of first 1.5 microns, then 1 micron. Intel originally planned to debut a processor at 16 MHz, however, due to manufacturing problems, the processor debuted at 12 MHz. The 80386 processor did not contain any cache for commands or data; the common cache of the first level was located directly on the motherboard. The processor did not contain a block of floating-point operations; for this, a separate co-processor 80387 was used, released a little later, due to which the very first Compaq had a socket for the co-processor of the previous generation, 80287, working asynchronously at a lower frequency and having a lower performance per clock. The processor did not multiply the frequency and always worked at the bus frequency, from 12 to 33 MHz. The 80386 processor was produced in several packages, but the 132x PGA output package in a brown brown ceramic package was probably the most common in the PC of that time.
386/387DX-12, 16 МБ FPM ОЗУ, 128 KB L1 cache on board S3 P86C801 1M ISA
Конечно, найти сейчас плату с 386м процессором номиналом в 12 МГц довольно сложно. 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. Поэтому для тестов я использовал процессор в 33 МГц, затормозив его частоту. Материнская плата, которую я использовал для тестов, сама по себе тоже очень интересна. Она содержит шину OPTi BUS, являющуюся неким аналогом (предшественником) VESA Local Bus. Для этой шины было выпущено очень мало устройств, ее очень быстро вытеснила VLB. 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. Плата рассчитана на 386 или 486 процессоры. В случае использования 386 в сокет для 486 можно установить сопроцессор 387 (его «ноги» умещаются внутрь 486го сокета), что я и сделал. Кроме того, плата содержит синтезатор частоты, вместо съемных кварцев, использовавшихся на более ранних платах, и этот синтезатор не позволяет установить частоту в 12 МГц. Самое меньшее, на что он способен, это 20 МГц. 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. При загрузке BIOS все равно пишет о 16 МГц процессоре, однако все бенчмарки определяют его как 11.9 МГц.
Плата содержит BIOS от AMI, довольно распространенный на 386 и ранних 486 компьютерах. Лично у меня экран настройки этого BIOS setup прочно ассоциируется с 386 процессором. 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.
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. Однако, если вручную выставить год после 2000, все работает хорошо и никаких проблем в дальнейшем не возникает.
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.
На плате отсутствуют контроллеры периферии, такой как последовательные и параллельные порты, контроллеры флоппи и жестких дисков, поэтому я использовал мультикарту с интерфейсом ISA. Плата не содержит контроллера мыши PS/2, а разъем клавиатуры — стандарта AT, что, впрочем, легко исправить на PS/2.
Установка Windows 95 заняла 2 часа 33 минуты. Работает Windows крайне медленно, несмотря на 16 МБ ОЗУ. Видеокарта S3 с 1 МБ на борту позволила установить разрешение 800х600 при 16 бит цвете, или 1024х768 при 256 цветах. Окна открываются довольно медленно, все дисковые операции занимают значительное время, разархивация — это боль. В общем, Windows 95 — это, конечно, не про 386 на 12 МГц, но обратного никто и не ожидал. Думаю, установка даже очень старого Linux или FreeBSD займет вечность.
Мне не удалось найти программу-кодировщик MP3, которая работает под Windows 95. Однако Audacity может конвертировать wav в ogg vorbis. Этим и займемся.
Трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт трека с CD-диска идет со скорость 0.35х (CD audio), на довольно современном высокоскоростном ATAPI приводе.
Открываем файл в Audacity. Импорт файла занимает 14 минут. Конвертация трека занимает 17,5 часов. Явно не самая удачная машина, для организации коллекции сжатой музыки.
Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: 4.8 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 2.0: 19 MHz AT with 39 MHz 287
Landmark 6.0: 21 MHz AT with 31 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 8.3, read: 7.5, move: 6.8
Sysinfo 6.0: CPU: 13
DOOM -timedemo demo3 high detail: 2 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 0.5 fps
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 2.327 s
386/387DX-33, 20МБ FPM ОЗУ, 256KB L1 cache on board CL GD 5428 1MB VLB
Процессор работал на частоте шины, 33 МГц. Не содержал встроенной кэш-памяти. Имел шину адреса и данных шириной 32 бит.
Плата весьма интересная (картинка в заголовке). Это поздняя плата под 386DX и 486 процессоры, на чипсете OPTi 82C495SX/82C206. При установке 386го, гнездо 486 можно использовать для установки математического сопроцессора 387DX. Плата попала ко мне в рабочем, хотя и немного печальном состоянии. 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.
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. Однако, если вручную выставить год после 2000го, все работает хорошо и никаких проблем в дальнейшем не возникает.
BIOS может видеть винчестеры размером до 8ГБ, однако я использовал оверлей для работы с полной емкостью диска в 20ГБ. Оверлей прекрасно работает с Windows 9х, а для NT и *nix он в общем и не нужен.
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). Плата не содержит контроллера мыши PS/2, а разъем клавиатуры — стандарта AT, что, впрочем, легко исправить на PS/2.
Плата содержит разъемы расширения шин ISA и VLB. Строго говоря, VLB появилась с 486ми процессорами, и являлась «продолжением» их локальной шины. Однако внешние шины у 386 и 486 процессоров практически идентичны, так что в такой гибридной плате 386й процессор может работать с устройствами VLB.
Установка 95 заняла 1 час 12 минут. Загрузка длится недолго, 1-2 минуты
Компьютер постоянно подлагивает в винде, разархивирование — все еще не про него. Все очень долго. Многие программы распространялись в самораспаковывающихся архивах, и они самораспаковываются вечно.
Трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт трека с диска идет со скорость 1.1х (CD audio), на довольно современном высокоскоростном ATAPI приводе.
Открываем файл в Audacity. 16 минут. Конвертация трека занимает 5 часов 10 минут.
Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: 14.7 FPS
Chris 3D bench VGA 6.9 fps; SVGA 2.2 fps
cachechk: (в процессоре кэша нет, на плате — 256КБ SRAM) read 23.3 MB/sec
Main memory: 7.7 MB/sec
Landmark 2.0: 50MHz AT with 105 MHz 287
Landmark 6.0: 58 MHz AT with 86 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 20.4, read: 20.9, move: 15.2
Sysinfo 6.0: CPU: 34.6
DOOM -timedemo demo3 high detail: 6.52 fps.
Quake timedemo demo1 320x200: 1.5 fps
Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 0.3 fps
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 1h 13 min 06.761s
Интернет под Windows 95 работает условно. 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. Не стоит также забывать о проблемах безопасности — Windows 95 давно не обновляется и дыр в системе очень много.
Для чего можно использовать эту систему сегодня? Ну, как печатная машинка она работает. 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). Можно играть в старые DOS-игры. В общем, все. Но сама машина прикольная.
Of course, the 80386DX-33 was not the most powerful processor in the family. So, AMD was selling the 40 MHz version, successfully competing with the younger 486 (especially the 486SX, without the built-in coprocessor) in the budget segment. Cyrix (and, under license, several other manufacturers) released 386 with a cache, calling it 486DLC / SLC, IBM released 386 with frequency multiplication (up to 100 MHz) and a cache of 16 KiB, and Intel introduced the RapidCad upgrade to the market, consisting of two chips, the RapidCad-1 was installed in slot 386, which actually was a 486DX-33 processor package 386, and the RapidCad-2 socket 387 was, in fact, just a plug for the socket, providing signal compatibility for the board. But for the main line of 386 Intel 80386DX-33 processors was the latest and fastest version.
four
The Intel 80486 processor did not bring such revolutionary changes in the industry as the 80386, but it was still really a breakthrough device. First, Intel abandoned the external math coprocessor. The coprocessor of the 486th was integrated directly onto the processor chip and, due to this, it worked significantly faster than its predecessor. The processor received a built-in low-latency cache with a capacity of 8 (later - 16) KiB, and a pipeline that significantly reduced the average execution time of instructions, although the indicator 1 indicator per clock was still far away. All this led to the processor expanding to 1.1 million transistors. With 1 micron technology, the processor chip occupied an area of 81 square meters. mm., against 39 square meters. mm at 1 micron version of the 386th. Also because of the complexity of the crystal,
The final versions with triple frequency, branded IntelDX4 (without mentioning "486"), calculated at a frequency of 75 or 100 MHz, and also having 16 KiB cache, in the write through and write back versions, debuted in 1994, already in the Pentium era, and were mainly designed for mobile use (Pentium chips had a 5V supply voltage, and consumed a crazy for those times power, 15 watts, while 3.3V Intel DX4 consumed 5 watts, although they had more modest performance).
486DX-20 16MB FPM ОЗУ, no onboard cache, Intel Classic E Expandable/VLB, CL GD 5428 1MB VLB
Процессор 486, позднее переименованный в 486DX из-за появления «Celeron» 486SX, дебютировал на частоте 20 МГц. У меня такого процессора нет, однако есть плата со впаянным 486SX-25, которая «умеет» 20 МГц, и «сопроцессор» 487SX для нее. 487SX — замечательное изделие. Так как 486SX отличался от 486DX только отсутствием математического сопроцессора на кристалле, то для апгрейда систем с 486SX использовался «сопроцессор» 487SX. На самом деле, 487SX не был сопроцессором. 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. Так что все по-честному. Итак, процессор работает на частоте шины, 20 МГц. Содержит 8КиБ объединенной кэш-памяти для инструкций и данных, однако на материнской плате можно установить дополнительную кэш-память второго уровня. На данной конфигурации такой памяти нет, что было весьма типично для бюджетных систем того времени. Процессор имеет шины адреса и данных шириной в 32 бит.
Изображение процессора взято из Википедии
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. Плата поддерживает только память с контролем четности.
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. Фактически, это один из прародителей процессоров Intel Overdrive. Часть 486 Overdrive, выпущенных позже, имели точно такую же распиновку, хотя уже не назывались 487. Такие процессоры, в отличие от оригинальных высокочастотных 486, могли быть установлены на старые платы, не поддерживавшие высокочастотные 486.
Плата содержит BIOS от Phoenix, довольно характерный для плат Intel.
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. Однако, если вручную выставить год после 2000го, все работает хорошо и никаких проблем в дальнейшем не возникает.
BIOS НЕ может видеть винчестеры размером свыше 1ГБ, однако я использовал оверлей для работы с полной емкостью диска в 20ГБ. Оверлей прекрасно работает с Windows 9х, а для NT и *nix он в общем и не нужен.
Плата содержит интегрированные контроллеры последовательных и параллельного портов, флоппи и жестких дисков, а также клавиатуры и мыши PS/2.
Так же как и плата для 386DX-33, данная плата содержит шины ISA и VLB. 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).
Установка 95 заняла 1 час 16 минут. Загрузка длится недолго: 1-2 минуты.
Разархивирование — все еще боль, но в целом, компьютер работает отзывчивее, чем 386-33.
Итак, конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт трека с диска идет со скорость 1.05х (CD audio), на довольно современном высокоскоростном ATAPI приводе. 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. Вообще, низкая производительность дисковой подсистемы этой платы для меня — загадка. Но факты — вещь упрямая. 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. Конвертация трека занимает 3 часа 9 минут.
Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: 11.9 FPS
Chris 3D bench VGA 7.5 fps; SVGA 2.4 fps
cachechk: (в процессоре 8КБ кэша для инструкций и данных, на плате кэша нет) read 16.4 MB/sec
Main memory: 9.8 MB/sec
Landmark 2.0: 54MHz AT with 142 MHz 287
Landmark 6.0: 76 MHz AT with 109 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 14.4, read: 15.1, move: 14.3
Sysinfo 6.0: CPU: 34.7
DOOM -timedemo demo3 high detail: 6,75 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 1.9 fps
Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 0.4 fps
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 48 min 47.407s
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. Получается, 486й процессор делал 2-2,5 раза больше работы за такт, благодаря конвейерной архитектуре и интегрированному сопроцессору. Однако, на сегодняшний день, даже такой впечатляющий прирост не сможет изменить ничего: машина абсолютно бесполезна, хотя и прикольна.
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
Это уже процессор с внутренним умножением частоты. Внешняя шина работала на частоте 33 МГц, а ядро процессора — на частоте 100 (33х3) МГц. 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. Процессор требовал напряжения питания в 3.3 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).
Плата содержит кэш второго уровня размером 256КБ.
Плата содержит разъемы расширения шин ISA и PCI. Шина PCI соответствует спецификации 2.0.
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. А может, и нет.
Windows 95 я решил не устанавливать, тем более у меня не так много лицензий на эту систему (их уже довольно сложно найти). Установка Windows 98SE заняла 53 минуты. 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. По результатам DOS-бенчмарков, разницы в производительности между чипсетами i420EX и SiS 496/497 замечено не было.
Windows 2000 отказалась устанавливаться на плату Intel, но прекрасно заработала на плате 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. И значительно стабильнее. Конечно, Windows 2000 позволяет пользоваться более современным софтом, чем Windows 98SE, но она все равно безнадежно устарела.
Итак, конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт трека с диска идет со скорость 4.8х (CD audio), на довольно современном высокоскоростном ATAPI приводе.
Открываем файл в Audacity. Импорт файла занимает 2 минуты 16 секунд. Конвертация трека занимает 45 минут.
Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: 66,6 FPS
Chris 3D bench VGA 46.0 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 40.0 MB/sec
Main memory: 28.8 MB/sec
Landmark 2.0: 360 MHz AT with 881 MHz 287
Landmark 6.0: 435 MHz AT with 682 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 30.9, read: 94.2, move: 30.9
Sysinfo 6.0: CPU: 216.7
DOOM -timedemo demo3 high detail: 40,75 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 10.7 fps
Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 1.6 fps
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 8 min 38.553s
Prime95:
под 98 заработала версия 25.9
786К: 17084.311 мс
896К: 20767.006 мс
1024К: 22809.029 мс
1280К: 32255.364 мс
1536К: 51413.929 мс
1792К: 90053.033 мс
IntelDX4-100 was not the fastest processor 486, and 386DX-33 was not the fastest 386. AMD released Am486DX5-133 (later renamed Am5x86-P75 and AMD-X5-133), Cyrix / IBM released 5x86 by 100, 120 and 133 MHz, in essence, was a slightly trimmed version of the Cyrix 6x86 processor, competing with the Intel Pentium, and Intel offered the Pentium Overdrive, which operated at 62 and 83 MHz. All of these processors were faster than the Intel DX4-100, but among the main Intel desktop line, it was the fastest generation 486 processor.
P
The next after the 486 processor in Intel decided to give a name. A trademark that no compatible chip manufacturer could apply to their products. So there were no Pentiumes from competitors; they had to invent the names of the chips themselves and invest in marketing themselves. The chip itself had an index of 80501, later - 80502 (3.3V version for Socket 7) and 80503 (MMX version). But all processors were sold and advertised exclusively under the brand name Pentium.
The Pentium platform was Intel’s latest open platform. Of course, for Socket 370 (Pentium III platform), VIA also released processors, having received a license from Cyrix, however, such an assortment of processor manufacturers for one platform was not found in the future. However, the first real competitor to the Pentium, Nx586 from NexGen, worked with its socket that was not compatible with anything else (and had a separate floating point coprocessor).
Pentium debuted at 60 and 66 MHz in 1993, a year before the 3.3B version of 80486, operating at 75 and 100 MHz, and significantly outperformed the 80486DX2-66 that appeared at the same time, however, it was much more expensive, and consumed significantly more energy. The first Pentium crystal contained 3.1 million transistors and had an area of 294 square meters. mm and produced by the technology of 0.8 microns. The latest versions of the Pentium were released using 0.35 micron technology. It was the first x86 superscalar processor, it contained 2 pipelines for executing instructions, which significantly increased its performance per clock compared to the 80486 operating on the same frequency. Versions of the processor at 60 and 66 MHz did not become widespread, since they did not allow for an upgrade. More high-speed chips used a different socket, 3.3V supply voltage (2. 8B for MMX versions that debuted later), and, accordingly, required other cards. Therefore, even when prices on the Pentium fell to an acceptable level, buyers avoided the 60 and 66 MHz versions. In addition, it is in these versions that the FDIV-bug is most likely to be found, an error in the coprocessor, due to which Intel’s reputation was thoroughly tarnished (the company didn’t want to change the sold defective processors to normal ones for a long time, claiming that a regular user would not encounter an error). This bug is also found in early processors for Socket 5 (3.3V versions of Pentium), but much less often. Also, the Pentium processor was deprived of the Overdrive version, which would "upgrade" to the Pentium II, although there were overdrive versions inside the platform that would allow owners of slower Pentium versions to get faster versions, as well as motherboards, do not support the MMX version, install these. Interestingly, the first "Xeon", Pentium Pro processor, the ancestor of the long P6 family, released after the Pentium, had Overdrive in the form of a Pentium II processor with a Deschutes core of 333 MHz and a 333 MHz chip of cache memory. The Pentium II became the heir to both platforms, replacing both the original Pentium and Pentium Pro (the Xeon version). The Pentium processor did not have a "Celeron" version, unlike its predecessors (8088 was the lightweight version of the 8086, 386SX and 486SX were the Celeron for the 386DX and 486DX, respectively, and 286, just like the Pentium, did not have the lightweight version) . had an Overdrive in the form of a Pentium II processor with a 333 MHz Deschutes core and a 333 MHz crystal cache. The Pentium II became the heir to both platforms, replacing both the original Pentium and Pentium Pro (the Xeon version). The Pentium processor did not have a "Celeron" version, unlike its predecessors (8088 was the lightweight version of the 8086, 386SX and 486SX were the Celeron for the 386DX and 486DX, respectively, and 286, just like the Pentium, did not have the lightweight version) . had an Overdrive in the form of a Pentium II processor with a 333 MHz Deschutes core and a 333 MHz crystal cache. The Pentium II became the heir to both platforms, replacing both the original Pentium and Pentium Pro (the Xeon version). The Pentium processor did not have a "Celeron" version, unlike its predecessors (8088 was the lightweight version of the 8086, 386SX and 486SX were the Celeron for the 386DX and 486DX, respectively, and 286, just like the Pentium, did not have the lightweight version) .
The Pentium 60 and 66 MHz appeared much earlier than the 100 MHz 486 processor, at about 486DX2-66. And they were made on the same old technology, which required 5 volts of supply voltage, and had a rather large and expensive processor chip. However, they were very, very fast processors.
Strictly speaking, this product was rather short-lived. For a Socket 4 motherboard designed for a Pentium 60 and 66 MHz, to improve performance, you could install only a Pentium Overdrive processor with a frequency of 120 MHz (for the 60 MHz version) or 133 MHz (for the 66 MHz version).
Subsequent processors of the Pentium family switched to Socket 5, which is not physically compatible with Socket 4, and supports 3.3 Volts for powering the processors. Later, the Pentium MMX processors switched to Socket 7, which, although physically compatible with Socket 5, supported separate voltages to power the core (2.8 Volts for Pentium MMX and up to 2.0 Volts for later AMD K6-2 + / III) and to power the input / output processor (3.3 volts).
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.
Плата содержит 256 КБ асинхронной кэш-памяти второго уровня.
Плата содержит разъемы расширения для шин ISA и PCI. PCI соответствует спецификации 2.0
Плата произведена фирмой Intel для фирмы Dell и содержит проприетарный BIOS Dell на базе AMI.
Установка Windows 98SE заняла 50 минут. Неплохо. 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. Хотя копирование больших файлов, конечно, тормозное.
nVidia RIVA 128 завелась с первого раза
Итак, конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт трека с диска идет со скорость 2.8х (CD audio), на довольно современном высокоскоростном ATAPI приводе.
Открываем файл в Audacity.
Импорт файла занимает 2 минуты 26 секунд. Конвертация трека занимает 29 минут.
Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: 62.5 FPS
Chris 3D bench VGA 49.6 fps; SVGA 15.0 fps
cachechk: (в процессоре 8 КБ кэша для инструкций и 8 КБ для данных, на плате 256 КБ асинхронного кэша) L1 read 82.8 MB/sec, L2 read 59.2 МБ/сек
Main memory: 44.2 MB/sec
Landmark 2.0: 347 MHz AT with 1169 MHz 287
Landmark 6.0: 626 MHz AT with 1002 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 28.1, read: 75.3, move: 28.1
Sysinfo 6.0: CPU: 190.3
DOOM -timedemo demo3 high detail: 39,51 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 16.6 fps
Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 3.7 fps
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 7 min 33.547s
Prime95:
под 98 заработала версия 25.9
786К: 4579.911 мс
896К: 5400.328 мс
1024К: 6126.222 мс
1280К: 7912.804 мс
1536К: 9606.480 мс
1792К: 11466.055 мс
Как можно использовать эту систему сегодня? Ответ не сильно отличается от предыдущих: никак. Это все такая же старая и медленная система. 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. И, да, эта система уже не настолько и прикольная. 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.
Pentium 233MMX, 128МБ SDRAM ОЗУ, 1024 KB L2 cache on board, Ali Aladdin V Chipset, S3 Savage4 64bit 8MB PCI
Материнская плата производства Chaintech содержит BIOS AWARD. Память типа SDRAM работала на частоте 66 МГц, синхронно с шиной процессора. Чипсет произведен фирмой Acer Labs, и поддерживает все десктопные процессоры Socket 7 и даже шину AGP 2x. Правда, далеко не все AGP платы заработают с этим чипсетом, но мне этого и не нужно, я использую PCI.
Установка Windows 98SE заняла менее 20 минут.
Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт файла занимает 1 минуту 19 секунд. Конвертация трека занимает 12,5 минут.
Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 131.8 fps; SVGA 34.4 fps
cachechk: (в процессоре 16 КБ кэша для инструкций и 16 КБ для данных, на плате 1024 КБ синхронного pipeline burst кэша) L1 read 323.1 MB/sec, L2 read 186.8 МБ/сек
Main memory: 137.3 MB/sec
Landmark 2.0: 1530 MHz AT with 4679 MHz 287
Landmark 6.0: 2439 MHz AT with 3927 MHz 287
Memspeed: 4Mх1 write: 84,9, read: 293,8, move: 84.9
Sysinfo 6.0: CPU: 794,6
DOOM -timedemo demo3 high detail: 79,71 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 54.9 fps
Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 8.7 fps. Но с аппаратным ускорением OpenGL результат был уже вполне играбельный — 30,5 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 2 min 23.189s
Prime95:
под 98 заработала версия 25.9
786К: 1366.171 мс
896К: 1621.092 мс
1024К: 1842.669 мс
1280К: 2244.453 мс
1536К: 2730.737 мс
1792К: 3308.046 мс
В целом, этот компьютер уже оставляет более интересное впечатление. И Windows XP на него поставить можно (зачем?), а под FreeBSD/Linux можно найти и какое-то применение ему. Хотя, Raspberry Pi, кажется, будет все равно сильно быстрее и гораздо дешевле, а уж энергии-то жрать будет в десятки раз меньше. И тем не менее, мне очень понравилось возиться с этой железкой. Она интересная.
The classic Pentium ended at 200 MHz largely because even this version did not differ much in performance from the 166 MHz version. In the MMX version, Intel increased the first-level cache and added a new set of SIMD instructions, which significantly improved performance, and the processor in the MMX version reached the 233 MHz frequency in the desktop version.
The Pentium 233MMX was the latest and fastest Intel desktop processor for this platform. Mobile versions have reached 300 MHz, but although some of them can be installed on regular desktop motherboards, they won't show maximum performance there, since desktop boards do not support second-level cache management for mobile Pentium MMX.
However, competitors have released a lot of great chips for this platform, after Intel left it. AMD was selling K6-III, which had 256 kib second-level cache on a chip that worked at full processor frequency, up to 550 MHz. Cyrix MII was admitted up to 285 MHz (P-rating 400), Rise MP6 operated at frequencies up to 250 MHz (P-rating 366), IDT WinChip 2 also overclocked to 250 MHz (P-rating 300), could be set to Old motherboards that did not support MMX processors, however, even at 250 MHz, had very modest performance.
2
CPU image taken from Wikipedia
The Pentium II was unusual. Already at the time of the last Pentium, Intel ran into problems of increasing the frequency of the processor through a multiplier. The internal frequency grew, the core speed grew, however, the memory and the entire periphery (at that time the second-level cache was on the periphery) worked at the bus frequency. The higher the processor frequency, the more it had to stand idle while waiting for the periphery. To alleviate this problem, the Pentium Pro processor was equipped with a separate, integrated into the package with a cache crystal chip that worked at the core frequency. But a solution that was suitable for an expensive server processor was no good for a desktop one: the chip was too expensive. Therefore, in the Pentium II, Intel used external cache in the form of individual chips, which could be tested before the processor was assembled, and do not discard good processor crystals due to a cache defect. In addition, the frequency of this cache was reduced to half the core frequency in order to use more affordable chips. As a result, the Pentium II was the core of the Pentium Pro, containing the same 5.5 million transistors, slightly upgraded to support MMX and a more optimal execution speed of the 16-bit code, with which the Pentium Pro had problems and had 16 KiB of cache the first level for teams and data, in contrast to the 8 KiB in the Pentium Pro. The core in the form of a separate chip was decoupled on a special board, also on the same board were placed cache chips of the second level, which worked at half of the internal core frequency and not at the external bus frequency, and the whole design was a cartridge, so the processor was more like on expansion card,
In itself, the core was also revolutionary, although it was not Intel that started the revolution. Even when creating a Pentium, the difficulties associated with the superscalar processing of the motley set of x86 commands, which were complex and variable in length, became obvious. To overcome this "disease", NexGen engineers, when developing their Nx586, decided to translate native x86 commands into a set of simpler RISC-like commands, and execute them directly. The same way went the engineers who created the Pentium Pro, which decoded the x86 instructions into their own internal micro-instructions and sent up to 5 micro-instructions to 6 execution units per clock cycle. Of course, one x86 instruction is decoded into several microinstructions, and not all can be executed in parallel, and not all branch predictions are correct, however, The performance of this core on the 32-bit code was very impressive. The kernel was first manufactured using 350 nm technology, then - 250 nm.
He made his debut Pentium II in 1997 at a frequency of 233 MHz.
The Pentium II started at the same frequency as the Pentium MMX. Moreover, when the Pentium II 233 appeared, the Pentium MMX worked at a maximum of 200 MHz. Well, the more interesting to compare them. Of course, the Pentium II is not the first processor in the glorious P6 family, before it was the Pentium Pro, which started at 150 MHz, but it was a processor for servers and workstations, a kind of ancestor of the Xeon line, so we, like the SX line Celeron, skip it.
Pentium II 233, 128МБ SDRAM ОЗУ, 512 KB L2 cache on CPU card, Intel 440EX Chipset, ATI Rage3D IIC AGP
Плата произведена фирмой Mitac, это OEM плата. Плата содержит BIOS AWARD, вполне себе стандартный. Чипсет 440EX, на основе которого построена эта плата, является урезанной версий чипсета 440LX. Он поддерживает лишь 256 МБ памяти и, как и его старший брат, ограничен шиной 66 МГц. LX был первым чипсетом, на котором появился порт AGP, и EX унаследовал эту черту, однако на плате порт не распаян. 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. Однако, в то время для игр уже использовали карты 3Dfx Voodoo, которые являлись дополнением к установленной 2D видеокарте, и поддерживались огромным количеством игр. Так что обделенным себя чувствовать владелец этой платы не должен был.
Процессор очень сильно греется. Вообще, плата очень горячая. Северный мост 440EX и чип ATI Rage3D не имеют радиаторов и на ощупь очень горячие. Процессор имеет огромный пассивный радиатор, который очень сильно греется. Без продувки внутри корпуса плате будет очень тяжело.
Установка Windows 98SE заняла менее 20 минут. Вполне на уровне Pentium 233 MMX.
Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ
Импорт файла занимает 30 секунд. Конвертация трека занимает 4 минуты 42 секунды. Вот мы и перешагнули риал-тайм.
Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 131.8 fps; SVGA 34.4 fps
cachechk не обнаружил в процессоре кэша второго уровня, и не замерял скорость его работы. L2 read 244.5 МБ/сек
Main memory: 92.7 MB/sec
Landmark 2.0: 1457 MHz AT with 4522 MHz 287
Landmark 6.0: 2944 MHz AT with 3653 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 6.0: CPU: 585,5
DOOM -timedemo demo3 high detail: 79,62 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 54.3 fps
Бенчмарки Windows:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 13.2 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 1 min 19.320s
Prime95:
под 98 заработала версия 25.9
786К: 849.73 мс
896К: 1011.639 мс
1024К: 1123.401 мс
1280К: 1424.224 мс
1536К: 1726.712 мс
1792К: 2066.404 мс
Pentium II не имеет преимуществ над Pentium 233MMX в приложениях под DOS, однако очень здорово выглядит под Windows. 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). Однако, видим то, что видим. Впрочем, DOS ко времени выхода Pentium II уже практически не использовалась, так что покупатели не были обмануты: прирост производительности был внушительным.
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
Плата произведена для компании IBM и содержит типичный, очень высокофункциональный, BIOS IBM. Этот BIOS позволяет распределять системные ресурсы устройств и показывает конфликты, в дополнении к привычному функционалу.
По сравнению с Klamath (Pentium II 233), Deschutes (Pentium II 450) кажется очень холодным. Процессор греется слабо, Rage 128 гораздо холоднее, чем Rage3D IIC, да и чипсет VIA холоднее, чем 440EX.
Установка Windows 98SE заняла менее 10 минут. Установка Windows XP — 1 час 20 минут.
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. Быстро. Конвертация трека занимает 2 минуты 35 секунд.
Бенчмарки под ДОС:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 322.1 fps; SVGA 63.7 fps
cachechk не обнаружил в процессоре кэша второго уровня, и не замерял скорость его работы. L2 read 441.4 МБ/сек
Main memory: 127.5 MB/sec
Landmark 2.0: 2794 MHz AT with 8671 MHz 287
Landmark 6.0: 4342 MHz AT with 7023 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 6.0: CPU: 1122,5
DOOM -timedemo demo3 high detail: 101,48 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 100.7 fps
Бенчмарки Windows XP:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 24.01 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 00 min 39s (XP)
Prime95:
под XP заработала версия 28.10
1024К: 687.192 мс
1280К: 866.363 мс
1536К: 1053.788 мс
1792К: 1264.316 мс
В целом, очень прилично. Довольно значительный отрыв от младшей модели. Для Windows XP машина все еще слабовата, но система живет. И тем не менее, в современном мире такому компьютеру делать банально нечего.
In addition to Intel, the license for the GTL + bus used in the Pentium II was owned by Cyrix, which was subsequently taken over by VIA, and VIA released the C6 processor for this platform, but this happened later, during Pentium III, but during Pentium II for its platform there were no alternative processors, however, this platform (its 100 MHz version) perfectly supported Pentium III processors, so in this case, the platform outlived the processor for which it was created.
3
The Pentium III was not a very deep (first, at the Katmai core) upgrade of the latest Pentium II core (Deschutes). It appeared in early 1999, about six months after the last Pentium II in the 450 MHz version. The new kernel has added support for new SIMD instructions in addition to MMX, called SSE. All competitors had a MMX license, but for a long time SSE was exclusively in Intel processors. In addition, the cache controller of the first (and later in the second and second) levels was improved and executive units were added, which led to an increase in the transistor budget by 2 million transistors compared with Deschutes. The Katmai core was made using the same 250 nm technology as Deschutes. The first generation of the processor used the same cartridge as the Pentium II, the processor contained the same second-level cache, and almost all motherboards that support 350+ MHz Pentium II supported Pentium III. The more interesting it will be to compare the last Pentium II 450 MHz and the first Pentium III 450 MHz.
Pentium III can hardly be called the next generation, after the Pentium II processor, however, it is extremely interesting. The first Pentium III had even fewer innovations compared to the Pentium II than the Pentium MMX had compared to the classic Pentium. In Pentium MMX, besides the additional MMX instructions, the cache increased, which is why the processor on the old code, without using MMX, worked somewhat faster; In addition, the Pentium MMX was Intel's first desktop processor, in which core power and I / O power became separate. The Pentium III brought only a set of new SSE instructions in addition to the Pentium II, so it was supposed to be called the Pentium II SSE. Then, of course, everything became somewhat more interesting. With the transition to the core, the Coppermine Pentium III received a second-level cache integrated into the processor chip, which, although it has decreased by 2 times compared with its predecessor, it has become much faster, thanks to a much wider tire and frequency of operation. With the advent of the Tualatin core, the Pentium III increased the cache volume in the second level, returning to the 512KB mark (although there were also 256 KB models).
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
Плата произведена для компании IBM и содержит типичный, очень высокофункциональный, BIOS IBM. Этот BIOS позволяет распределять системные ресурсы устройств и показывает конфликты, в дополнении к привычному функционалу.
Установка Windows 98 заняла менее 10 минут. Это, пожалуй, последняя система, на которую я буду ставить Windows 98. Даже здесь она особого смысла не имеет. Установка Windows XP заняла 1 час 20 минут.
Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ. Конвертация трека занимает 2 минуты 36 секунд.
Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 324.5 fps; SVGA 63.8 fps
cachechk не обнаружил в процессоре кэша второго уровня, и не замерял скорость его работы. L2 read 442.0 МБ/сек
Main memory: 144.3 MB/sec
Landmark 2.0: 2794 MHz AT with 8671 MHz 287
Landmark 6.0: 4342 MHz AT with 7005 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 6.0: CPU: 1122,5
DOOM -timedemo demo3 high detail: 101,75 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 101.0 fps
Бенчмарки Windows XP:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 23.121 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 00 min 36s
Prime95:
под XP заработала версия 28.10
1024К: 602.094 мс
1280К: 767.146 мс
1536К: 930.788 мс
1792К: 1126.599 мс
Выводы не будут сильно отличаться от таковых для Pentium II, так как не отличаются результаты тестов. Да, немного ускорился Prime 95 (полагаю, из-за SSE). Но, это, наверное, единственное измеримое изменение. На результаты cachechk, пожалуй, обращать внимания не стоит — кэш L2, контроллер ОЗУ и само ОЗУ в обоих системах одинаковые.
Pentium III-S 1400, 512МБ SDRAM ОЗУ, 512 KB L2 cache on CPU, Intel 815T Chipset, ATI Rage 128 Pro GL 64bit 16MB PCI
Плата выпущена для фирмы HP. Не знаю, кем. Очень похоже на Intel, но может быть и кто-то другой. Плата содержит BIOS Phoenix, однако, кастомизированный для HP.
Установка Windows XP заняла 48 минут. Вполне нормально. Вообще, установка ОС — больше проверка скорости диска, чем системы в целом.
Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ. Конвертация трека занимает 46 секунд.
Бенчмарки под MS-DOS:
Superscape 3D bench: Слишком высокое значение
Chris 3D bench VGA 576.4 fps; SVGA 88.2 fps
cachechk не обнаружил в процессоре никакого кэша и не замерял скорость его работы.
Main memory: 722.8 MB/sec
Landmark 2.0: 8520 MHz AT with 41820 MHz 287
Landmark 6.0: 18000 MHz AT with 24000 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 6.0: CPU: 1605,4
DOOM -timedemo demo3 high detail: 112,147 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 235.7 fps
Бенчмарки Windows XP:
Quake 2 timedemo1, map demo1.dm2: software 640x480, full screen, NO stripe alpha: 58.39 fps.
SuperPI 8M digits, 22 iterations: 0 h 00 min 14.125s
Prime95:
под XP заработала версия 28.10
1024К: 179.283 мс
1280К: 208.583 мс
1536К: 255.533 мс
1792К: 306.780 мс
Архитектура P6 масштабировалась великолепно. 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. Где-то поменьше, где-то даже побольше. В целом, впечатляет. Наверное, такого большого роста не добивалась более ни одна архитектура Intel. А если вспомнить, что Core2 являются дальними родственниками P6, то это, пожалуй, самая долгоиграющая архитектура в мире х86.
Yes, we missed the real Pentium III, Coppermine (picture in the section header). The fact is, the Pentium III is not a single processor. It seems to me that the last Pentium III, on the Tualatin core (130 nm), differs from the first Pentium III on the Katmai core, which is much more than Katmai differs from the Pentium II on the Deschutes core, or even from the very first P6, Pentium Pro. However, the name is the same, so we assume that this is the last and fastest Pentium III. It appeared already deep during the Pentium IV, and was far superior to the latter in performance at the same frequency. But the frequencies of the Pentium IV were much higher. But this is not about this, but about the wonderful core Coppermine (180 nm), despite its name, using aluminum, rather than copper interconnects. This was the real Pentium III, which went back to the socket and competed with the amazing AMD Athlon processor, which ironically had copper interconnects. Athlon eventually won the battle abroad at 1 GHz, but Coppermine was still more massive. And it was at his time came the heyday of 3D accelerators on the PC. Of course, 3Dfx Voodoo Graphics saw the light in 1996, 3 years before Coppermine, but it was during Coppermine that a truly odious battle broke out in this market, worthy of the processor wars of the first Pentium era, but without a clear leader, represented by 3Dfx Voodoo3, nVidia RivaTNT2, Matrox G400, ATI Rage128, S3 Savage3D, 3DLabs Permedia, Rendition Verite and others. During the Coppermine, GeForce and Radeon brands were born. It was fun. It was Coppermine turned the gatherings in the "computer clubs" in eSports. Of course, not himself just technology matured. But it happened in his time.
four
The Pentium 4 processor debuted at the end of 2000 at 1.4 and 1.5 GHz. Subsequently, after about 2.5 months, version 1.3 GHz appeared. This was, as far as I know, the first time that a slower processor was added to the mainline x86 Intel processors after the debut of a faster model. The processor came out a few months after the Pentium III Coppermine 1.133 GHz, which, however, was extremely unstable at the official frequency, and was recalled. Subsequently, a more stable core was released, but this is not about it. The Pentium 4 was first produced for the Socket 423 connector and, as with the first Pentium 60 and 66 MHz, it was immediately clear that this connector is a temporary solution, and future processors for the 478 connector will be massive. In addition, the vast majority of 423 socket boards used RDRAM, fast but terribly expensive. (there were models on the VIA chipset for DDR SDRAM, but they were hard to find because of the semi-legal position of this chipset, and by the time they appeared in mass sales, processors for Socket 478 were already being sold). However, the choice of processors for Socket 423 was still quite wide: from 1.3 to 2.0 GHz in 100 MHz increments.
The processor was manufactured according to the technology of 180 nm, contained on an area of 217 square meters. mm 42 million transistors, a built-in cache of the second level of 256 KiB and a long pipeline, which allowed to overclock the clock frequency, but had a huge overhead for reloading the execution units in case of incorrectly predicted branching. Under this processor, it was necessary to be able to program, the "usual" software was executed on it more slowly than on the equal-frequency processors of the previous generation.
But the frequencies could be driven, and with this Intel competed with AMD, forcing the latter to return to the rating in the processor name, since the Athlon could not catch up with the Pentium 4, but the performance was about parity.
Pentium 4 was, perhaps, the champion in the types of memory supported by chipsets for this processor. The processor started with the i850 RAMBUS DRAM chipset. Although this type of memory support was also available for the Pentium III with the i820 chipset, RAMBUS DRAM could truly unlock the potential only with a high-speed 4x100 MHz Pentium 4 bus. However, the memory turned out to be prohibitively expensive, and first the competitors and then Intel itself began to offer alternative solutions . Intel was bound by a contract with RAMBUS and for a long time could not sell chipsets with DDR SDRAM support, therefore it offered as an alternative only a rather modest single-channel i845 with support for 133 MHz SDRAM. After the release of RAMBUS, Intel offered a scattering of chipsets for DDR SDRAM, first single-channel i845D, then - two-channel i865 and i875. Chipset i915,
Pentium 4 1300, 512МБ RDRAM ОЗУ, 256 KB L2 cache on CPU, Intel 850 Chipset, ATI Rage 128 Pro GL 64bit 16MB PCI
Плата выпущена для фирмы HP. Производитель, скорее всего, ASUS. Плата содержит BIOS Award, однако, кастомизированный для HP. Во время работы, греется на плате ВСЕ. Процессор, северный мост, память, немного — южный мост. Теплая видеокарта тоже добавляет энтропии.
Установка Windows XP занимает 64 минуты. До рекорда Pentium 3 далековато. Но все, опять же, упирается в диск.
Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ. Конвертация трека занимает 46 секунд.
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. Вот она, сила RAMBUS DRAM.
Landmark 2.0: 14243 MHz AT with 4274 MHz 287
Landmark 6.0: 18000 MHz AT with 6215 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 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
Prime95: Вот где Pentium 4 засиял новыми гранями. Набор команд SSE2 был распознан и принят на вооружение бенчмарком.
под XP заработала версия 28.10
1024К: 69,80 мс
1280К: 92,469 мс
1536К: 114,418 мс
1792К: 182,09 мс
Pentium 4 3400, 2ГБ DDR400 SDRAM ОЗУ, 1 MB L2 cache on CPU, Intel 865PE Chipset, embedded graphics
Последний Pentium 4 для разъема Socket 478 стал последним чисто 32-х разрядным процессором Intel для настольных компьютеров. Процессор выпускался по технологии 90 нм на ядре Prescott и поддерживал технологию Hyper Threading, позволявшую «дозагрузить» простаивающие блоки исполнения за счет «виртуального» второго ядра. Технология применяется и по сей день в многоядерных 64-х разрядных процессорах Intel и AMD. Ядро Prescott развивалось и дальше, вплоть до 3.8 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).
Процессор способен «пожрать» до 115 Ватт энергии. И рассеять, само собой, примерно столько же в виде тепла. Вообще, Socket 478, несмотря на его долгое присутствие на рынке, оставил после себя смешанные чувства. 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. Впрочем, это касалось не только сокета 478. 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!
Установка Windows XP заняла час. Получается, намеряли, что диск такой же медленный, как и был на предыдущей системе. Да он, собственно, тот же.
Конвертирование wav в ogg.
Тот же трек длительностью 5 минут и размером 50,4 МБ. Конвертация трека занимает 20 секунд.
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: 3104,4 MHz AT with 33153 MHz 287
Landmark 6.0: 35000 MHz AT with 24000 MHz 287
Memspeed: НЕ ЗАРАБОТАЛО
Sysinfo 6.0: CPU: 1400
DOOM -timedemo demo3 high detail: 138,57 fps
Quake timedemo demo1 320x200: 254,9 fps
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 1.4. 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
Prime95: Вот где Pentium 4 засиял новыми гранями. Набор команд SSE2 был распознан и принят на вооружение бенчмарком.
под XP заработала версия 28.10
1024К: 27,085 мс
1280К: 35,73 мс
1536К: 44,21 мс
1792К: 53,076 мс
Pentium 4 survived several cores, the technical process was reduced from 180 to 65 nm, instructions were replenished with SSE2, SSE3, a "pseudo-core" appeared in the form of Hyper Threading, and finally, after the release of AMD Althon 64, the Pentium 4 was compatible with EM64T compatible with 64-bit mode. Oh yes, the frequencies have grown from 1.3 (1.4) to 3.8 GHz (for the 64-bit version, the “clean” 32-bit Pentium 4 stopped at 3.4 GHz). 3.8 GHz will long remain unbeaten bar for future generations of processors.
And then…
Well, that's all. Then the processors became 64-bit. Yes, they still correctly execute the 32-bit code, but ... First, a dual-core Pentium D appeared. It was just 2 Pentium 4 on a single substrate. And at first he gave some advantages, not so much desktop software, ready to use 2 cores, and the frequencies had to be reduced compared to single-core versions. In addition, Intel, following AMD, was forced to enter ratings in the names, instead of frequencies, since the frequency even for Intel processors ceased to uniquely determine the performance of the chip. Then came the awesome Core 2, which returned Intel's performance palm and their heirs, the first generation of the Core i. And somewhere, then, I finally matured, or it became objectively boring, but everything became somehow ordinary in the processor world. No rally.
Nevertheless, here are all the test results in the form of graphs (the results are normalized by the Pentium 4-3400):
DOS tests:
Windows tests:
