Pull to refresh

486й из Китайской Республики

Old hardware
Борьба на современном рынке х86-совместимых процессоров давно уже ведется исключительно между компаниями Intel и AMD. Но так было не всегда. Еще во времена Pentium III компания VIA конкурировала (хотя и не очень успешно) с двумя гигантами, а во времена первых Pentium и 486х, «зоопарк» х86 процессоров был весьма разнообразным. Многие, наверное, вспомнят имя такой компании, как Cyrix, процессоры которой продавались в том числе и под именами IBM, Texas Instruments и ST Microelectronics. Кто-то, возможно, вспомнит IDT, которая вместе с Cyrix позднее была приобретена компанией VIA, или Rise Technology, с их довольно интересным чипом mp6. Нередко гики из 90х вспоминают и компанию NexGen, чьи разработки легли в основу очень популярного в свое время процессора AMD K6. Но было и еще одно имя, кстати, довольно распространенное в восточной Европе, в том числе и на территории бывшего СССР, которое, тем не менее, вспоминают реже — UMC.

UMC представила клон 486го процессора незадолго до появления первого Pentium от компании Intel в 1993 году. В 1994м компания Intel предъявила иск против UMC за нарушение патентов на 486 процессор, из-за чего продажа процессоров UMC в США была запрещена, о чем наносилась пометка непосредственно на корпус процессора. В итоге, после не слишком продолжительных споров, компания UMC отказалась от дальнейшего производства х86 совместимых процессоров, и процессор U5 в немногочисленных модификациях остался единственным х86 чипом UMC в истории.

Сам по себе процессор был крайне интересен. В отличие от практически неотличимых от Intel 486 по производительности клонов от AMD, и более медленных 486 от Cyrix, процессор UMC работал быстрее 486го от Intel на аналогичной частоте. Согласно Википедии, инженеры UMC сконцентрировались на оптимизации микрокода (хотя я с трудом представляю себе, как можно оптимизировать микрокод настолько сильно, как указано в статье, не трогая сам конвеер. Наверное, были добавлены какие-то новые исполнительные блоки, все же) и добились определенных успехов. Но более интересно то, что компания UMC предоставляла сборщикам «комплексный» продукт. В то время, когда AMD и Cyrix выпускали лишь сами процессоры, а Intel только недавно начала выпускать чипсеты для своих процессоров, компания UMC выпускала практически все, что было необходимо для сборки компьютера.

Как-то давно мне захотелось собрать компьютер UMC. И вот что из этого вышло:

image

Сам процессор, UMC U5S-SUPER33. Процессор содержит 8 КБ кэша первого уровня и не содержит встроенного блока операций с плавающей точкой, еще не ставшего в те годы стандартом, но уже присутствовавшего в дорогих моделях конкурентов. Процессор без проблем заработал на частоте 40 МГц, еще и при пониженном напряжении, 3.45 Вольт вместо 5 Вольт. Кроме этой версии процессора, существовали и другие: U5SX ничем не отличался от U5S, U5SD имел «распиновку» 486DX, хотя, также как и U5S, не содержал блока операций с плавающей точкой, в отличие от самого 486DX и U5D от UMC. U5SF, U5SLV и U5FLV выпускались в корпусе QFP для несъемного монтажа, последние два официально были рассчитаны на напряжение питания 3,3 В. Говорят, встречаются в природе редкие U486DX2 с умножением частоты шины, однако проверить это утверждение не представляется возможным.



Материнская плата на чипсете UMC UM8498F имеет разъемы для шин ISA и VLB, поддерживает до 128 МБ памяти типа EDO, в то время как остальные чипсеты для 486х процессоров (за исключением поздних ревизий чипсетов SIS для шины PCI) поддерживали только FPM. На плате установлено 256 КБ кэша 2го уровня, набранного также микросхемами UMC. С кэшем история забавная, хотя и довольно типичная для недорогих плат под 3й сокет. В то время микросхемы SRAM, используемые для кэша, были очень дорогими, и нечистые на руку производители продавали платы с «фиктивным» кэшем. На плате устанавливали муляжи микросхем, а БИОС компьютера всегда показывал наличие кэша. Некоторые платы, особенно часто — произведенные компанией PC Chips, — не имели даже дорожек, соединявших кэш с процессором и чипсетом, так что даже доукомплектовать такие платы кэшем было невозможно. Другие же, как и моя, умели работать с кэшем, если он был установлен, но БИОС рапортовал о наличии кэша в любом случае, даже если микросхем не было физически и перемычками на плате было задано 0 КБ кэша.



Видеокарта построена на чипсете UM85C408AF, рапортует о 512 КБ набортной памяти, хотя, судя по распаянным микросхемам DRAM, ее там 768 КБ. Карта рассчитана на шину ISA и является довольно медленной, ее скорости сильно не хватает 486му. При установке более современной карты для шины VLB, например, на чипсете Cirrus Logic 5428, все (игры) работает гораздо веселее, однако, Cirrus Logic — это не UMC. Существуют в природе видеокарты на чипсете UMC для VLB (на чипе UM85C418F), и даже встречаются на ибее, однако просят за них много и нередко они не рабочие. У меня такой карты нет.



Платы для 486 процессора редко имели контроллеры ввода-вывода на борту, и моя плата — не исключение. Поэтому для подключения дисков я использую мультикарту на чипсете UMC UM8672/UM82C863. Эта карта содержит контроллеры всех основных портов (RS232, IEEE 1284, порт для подключения джойстика, а также контроллеры флоппи дисков и 2 порта IDE) и отличается весьма странными задержками в работе. Так, аналогичная карта на чипсете Winbond определяет CD-ROM при загрузке MS DOS примерно за 3 секунды. Этой плате нужно более 10 секунд. В стальном, нареканий к плате нет. Плата рассчитана на подключение к шине VLB и поддерживает 32х битный доступ к диску, но не работу в режиме DMA.



Сетевая плата построена на чипсете UM9003AF. NE2000-совместимая, 10 Мбит, «тонкий» ethernet. Популярный выбор в свое время, да и работает вполне прилично. Есть версии платы для витой пары.

Звуковой платы в компьютере нет. Я нашел упоминание о чипе-синтезаторе UMC, клоне какой-то древней Ямахи, но ни самого чипа, ни даже даташита на него лично не видел. Впрочем, даташиты на чипы UMC, — это отдельная и довольно грустная история.

Чтобы понять, действительно ли UMC U5S был таким быстрым, как о нем говорят, нам нужны конкуренты. К сожалению, конкурентов без блока операций с плавающей точкой у меня не нашлось, поэтому U5S будет бороться против Intel 486DX-50, который будет заторможен до 40 МГц:



AMD 486DX-40:



Cyrix 486DX-40:



В случае с Intel и AMD, наличие математического сопроцессора никак не влияет на производительность целочисленных операций (однако тест SuperPi использовать не удастся, по крайней мере, я не смог отключить сопроцессор под Windows), а вот в случае Cyrix ситуация иная: Cx486S-40 отличается от Cx486DX-40 еще и размером кэша 1го уровня, и вообще, представляет из себя просто «пересокетированный» Cyrix 486DLC, апгрейд-процессор для 386х материнских плат.
Такой 486DLC, тоже на 40 МГц, пусть и под брендом TI, также примет участие в «сражении»:



Однако он будет работать на плате с другим чипсетом, OPTi 495SX. Чипсеты OPTi были очень надежным решением (даже Intel выпускала системные платы с этими чипсетами для OEM), но довольно медленным, так что 486DLC изначально в немного проигрывает, тем более, что в 386 системе управление кэшем построено по-другому: в 386х кэш был один, и расположен на самой плате.
Ну и, для полноты картины, возьмем еще и самый обыкновенный 386й процессор на 40 МГц:



Так можно будет заодно понять, насколько 486DLC оправдывал название «486». В роли «обычного 386го» выступит AMD 386DX-40. Очень популярный был процессор во времена «ранних» 486х. Говорили, что он мог на равных соперничать с 486SX-25, будучи значительно дешевле (значительно дешевле был не только сам чип, но и материнские платы для него). 486го процессора на 25МГц в тесте не будет, но предположим, что с ростом частоты в те стародавние времена, когда множителей частоты в процессорах не было, линейно росла и производительность. Таким образом, если 386й покажет больше 60% от скорости 486, работающих на той же частоте, будем считать, что это говорили правду.

Тестов будет немного, точнее 3. Синтетические бенчмарки открывает тест cachechk, который тестирует объем и скорость кэшей процессора, а также демонстрирует скорость работы с ОЗУ:



Здесь явно видно превосходство процессора UMC над конкурентами. По скорости обмена с любым уровнем памяти он — самый быстрый. Также, это единственный процессор, для которого бенчмарк смог точно определить наличие и скорость кэша 1го уровня. Хотя, возможно, чипсет UMC «подигрывает» процессору UMC. Но это лишь предположение, тем более, что платы на чипсетах UMC во времена 486х все же считались одними их самых быстрых, несмотря на процессор. А процессоры UMC тогда были, все же, в глобальном меньшинстве. Cx486DLC-40 очень неплохо работает с кэшем 2го уровня, расположенным на плате, однако, в паре с чипсетом OPTi, сильно проигрывает «настоящим» 486м в скорости с работой с ОЗУ. А вот его «старший брат» повел себя странно: разница в скоростях работы ОЗУ и кэша 2го уровня настолько низка, что cachechk не «увидел» кэша.

Кроме того, только в U5S есть строка с именем процессора: «UMC UMC UMC».



И да, cachechk определяет частоты всех процессоров верно. Исключения: 486DLC (определено 45 МГц) и U5S (определено 849 МГц).

А закрывает «синтетику» тест 3D bench 1.0c, предшественник 3D Mark, не использующий, однако, не только 3D ускорители, но даже и математический сопроцессор. Только фиксированная точка, только хардкор.



И здесь UMC значительно опережает соперников, хотя в этом тесте уже видно «тормозную» видеокарту. Если ее заменить на нормальную VLB-карту, результат внушительно вырастет даже для 386го процессора (да, поздние платы для 386го поддерживали шину VLB. Вообще, шины адреса и данных у процессоров 386DX и 486 идентичны, и существовали даже «гибридные» платы, куда можно было устанавливать либо 386й, либо 486й процессор, на выбор). 486DLC же здесь все же значительно ближе к 486м процессорам, чем к 386му, проигрывая первым всего около 10%. Скорее всего, похожий результат показал бы и Cx486S-40.

Ну и самое главное, для чего все затевалось — Doom. Использовалась shareware версия игры 1.9. Тест — demo3. Полный экран, но видна нижняя панель. Высокая детализация.



Как мне кажется, тут U5S пал жертвой «родной» видеокарты. Да и вообще, 486й процессор на 40 МГц вполне может играть в Дум. 10 FPS все же — не уровень 486го. И тем не менее, даже тут, пусть и весьма скромную, победу одержал U5S. 486DLC ровно посередине между самым медленным их 486х и самым быстрым (и единственным) из 386х. Конечно, можно поставить нормальную видеокарту и «перетестировать», но… зачем? Ведь тут про UMC, а не про Дум на 486м.

Итак, U5S действительно был интересным процессором. Действительно очень быстрым 486м, и он весьма неплохо подходил для бюджетного компьютера. Отсутствие блока операций с плавающей точкой не имело никакого решающего значения: для домашнего пользователя математический сопроцессор станет важен через 2 года, с выходом игры Quake, для которой скорости любого из протестированных процессоров все равно не хватит (запустится даже на 386м, да, но играть с удовольствием не получится). А те пользователи, для которых математический сопроцессор был важен, во времена распространения U5S уже постепенно переходили на Pentium (да, и тут их ждал сюрприз в виде FDIV BUG).

В общем, было бы грустно без тебя.
Хорошо, что ты был.

386DX-40 же, был вполне себе конкурент для 486SX-25. От 50 до 70% от 486DX-40 он обеспечивал. Ну, а 486DLC, все же, действительно 486й процессор с точки зрения производительности, пусть и самый медленный, и устанавливается в сокет 386го.
Tags:UMC U5S486386
Hubs: Old hardware
Total votes 50: ↑50 and ↓0+50
Views25K