Hard Франкенштейны

Наступило время, когда тема "франкенштейнов" высосана до дна. И сегодня можно её подытожить окончательно. Мне удалось нарыть информацию о последней "тёмной лошадке" на i865G s775, плате iBASE MB865-R, а также свершилось главное - появилась в наличии и первично протестирована (с положительным результатом) плата, которая скинула ASRock ConRoe865 с пьедестала мощнейшей из плат, обладающих полнофункциональной шиной ISA с DMA и поддержкой 98/ME.

До недавнего времени список выглядел так (исключены платы без AGP):

1) ASRock ConRoe865PE - поддержка Core 2 Quad и FSB1200, DDR600. ISA с моддингом через внешний PCI-to-ISA bridge - колоссальная работа, проделанная нашим форумчанином @zx-c64, как со стороны аппаратной, так и со стороны программной части.


2) Anovo AIMB-865 - поддержка Core 2 Duo и FSB1066, DDR440. Примечательным для данной платы является то, что у неё отсутствует серийный биос! Хотя её тираж довольно большой, но биос только бета и настолько сырой, что с ним к использованию плата не годится. Исправлено White, техническая часть выполнена LLC (удалённо).


3) Itox G7S620-N-G - поддержка Core 2 Duo 65nm (с моддингом) и FSB800, DDR400, или Core 2 Duo 45nm и FSB400, DDR266 - такая на нашем форуме есть у меня и у @dizzydevil. Моддинг осуществлён мной, техническая часть выполнена LLC (удалённо).


4) Axiomtek IMB200 - поддержка Pentium-D и FSB800, DDR400. Была попытка посадить Core 2 Duo, не увенчалась успехом (проблемы с питанием камней Core).


5) iBASE MB865-R - "тёмная лошадка" с неизвестными характеристиками, однако надежды возлагались большие, потому как сокет-775 всё-таки.


Дальше следует вся достаточно многочисленная братия с AGP+ISA на 478 сокете, чипсеты i865(875) и i845. Среди них особо следует отметить Soltek XP865G-3IG, iBASE MB800H, Itox G4E620-N, SOYO SY-P4I845PEISA (и нескольких менее известных других моделей) как обладательниц целых трёх ISA слотов.


Сегодня список поменялся, выглядит так:
1) Portwell RUBY-9719VG2AR - поддержка Core 2 Quad и FSB1333, DDR2-800, PCI-E16x, 6xPCI (!!!)


2) ASRock ConRoe865
3) Anovo AIMB-865
4) Itox G7S620-N-G
5) Axiomtek IMB200
Плата iBASE MB865-R вылетела из "большой пятёрки" и откатилась в стан-478 по причине отсутствия поддержки двуядерности! Да, у одной из редчайших плат на 775 сокете оказалась его самая первая спецификация, с одним-единственным сигналом GTLREF. Поэтому только Pentium-4, это на железном уровне и поделать ничего нельзя. Она не даёт никаких преимуществ по сравнению с 478 платами. Кроме того, данная плата отказывается стартовать с PCI-видеокартой. Только AGP. (Спасибо Rabanik за информацию, vogons.org)

До сих пор отрывы в пиковой производительности у этих плат были мизерными, т.к. чипсеты одинаковы. А сейчас на первом месте плата Portwell, которая оставляет всех конкурентов далеко позади. Проблемой её является ровно то же, что когда-то было и с платой Anovo, а именно сырой серийный биос, который надо допиливать самому. У Portwell траблы с ISA. На сегодня второй из основных задач после настройки ISA является адаптация частот FSB и камня как можно ниже под DOS/9X, в идеале 100МГц на шине и от 600МГц на камне, как мне удалось сделать на Itox G7S620. Работа же с первоочередной задачей по ISA отчасти уже проделана, пока в виде патча под DOS. На данный момент уже проверены и работают Sound Blaster Pro и клоны, MPU-401. Работоспособность DMA достигнута путём взятия соответствующего контакта с шины LPC и скармливания его шине ISA на ножке моста Winbond. Это единственная в природе известная нам плата новее i865+ICH5, на которой реально работает ISA DMA! Существует драйвер ICH7 для Win98/ME, на данной плате работает без нареканий с видеокартами PCI, работа Win98 предварительно проверена, без глюков! Да, собственно, сюрпризов здесь не будет, нормальная работа 98 на чипсете ICH7 не новость. Но с рабочей ISA это новость №1!

Тема Франкенштейны открыта, а список мощнейших плат с ISA+DMA закрыт. Проект PCI-to-ISA на чипсете VIA8237 потерпел фиаско. Вряд ли появится что-то ещё, мы действительно высосали этот вопрос до конца.

Параллельная тема по просьбе Bato-San.

UPD 2019:

В итоге всех обсуждений мы пришли к некоторому послаблению в виде отсутствия ISA, с чем вполне сносно можно жить и играть со звуком в DOS. В связи с этим список плат значительно расширяется, буду добавлять сюда, в первый пост.
В первую очередь вспоминаем, что существуют Win9X-драйверы на чипсеты ICH7 и VT8237. Но, как оказалось, и это не предел для нормального функционирования Win98/ME. Что касается звука в DOS, мы имеем как минимум три очень неплохих варианта, которые потенциально могут обходиться без DDMA. Это YMF7x4, Vortex2, ES1938 Solo-1.


Материнки:
1) Ну, начём с того, что самая первая в этом посте ConRoe865PE вполне может быть заюзана и без ISA с большим успехом.


2) Хочется особо отметить роль SB-Link и привести пример быстрейшей платы, имеющей эту шину. Это Intel D850MV.

Сочетание этой шины и карт серии YMF7x4 едва ли не лучшее решение в условиях отсутствия шины ISA.

3) Классика этой темы благодаря прекрасному биосу от LLC и популяризации @radical1010. Встречайте ASUS P5PE-VM. Core 2 Quad 65nm, Core 2 Duo 45 nm, FSB1066, /DRAM=5:4

Это уже третий пример великолепной работы LLC после AIMB-865 и G7S620-N-G.

4) ASRock 775i65g, ревизии 2.0 и 3.0. Не вызывающий вопросов серийный биос от 3.0, работающий с обеими ревизиями.

 

@LANRUS, но почему вы тогда пишите "решение на сегодняшний день отсутствует", если решение - это другая материнка?

 

Делаем микросхемы дома — шаги 0 и 1
Делаем микросхемы дома — шаг 2
Делаем микросхемы дома — часть 3
(дальше не следил)

 

@LANRUS, пока что не нашел программ способных именно тротлить, а не менять множитель/частоту/напряжение для атлона 64. Согласно его родному даташиту внешний тротл он поддерживает не через свои MSR, а сигналом с южного моста на специальную ножку. Заставить тот же VT8237R тротлить проц можно изменяя соответствующий регистр (стр. 122 в даташите на 8237). 15 ступеней тротлинга выглядят привлекательно, осталось найти (написать?) подходящую прогу для проверки.

ADDED: собственно, решение уже есть, прямо под носом было: The Throttle homepage. Slow that machine down!

 

Насколько я помню автор свернул проект и занимается чем-то другим но все в области химии
Уже подробностей не помню, но вроде подкаст был с ним.

Второй момент, схем в vhdl/verilog языке, например хотя бы 80286 , что бы сделать на плис - в общем целом стремится к 0.

 

@tuliss, есть открытые попытки реализовать разные процы: от 8086 до 586. На opnecores.org можно скачать проекты (в основном, Verilog).

 

Потому, что другая материнка на том же самом ЮМ VT8237, но Intel, чипсет PT880. А меня спрашивали про AMD. Вообще, у меня такое чувство, что со времени появления PCI-E на шину PCI подзабили и перестали её на материнках оптимизировать. Не вендоры, разумеется, а бивисописатели хреновы.

--- добавлено 26 дек 2017, предыдущее сообщение размещено: 26 дек 2017 ---

@TheMadLynx, это всё очень хорошо, даже замечательно. Но я имел в виду средства замедления самим CPU. Я специально при описании замедления Core 2 не упоминал о троттлинге через ЮМ, чтобы проиллюстрировать, на что способен CPU в первую очередь «сам по себе» относительно себя же не придушённого на такой же опорной частоте. Согласитесь, что нам требуется как минимум хотя бы снижать множитель в среде DOS до минимального, тогда и замедление через ЮМ будет намного эффективнее. Но если вы будете всякий раз залезать в BIOS, чтобы снизить множитель, а потом снова лезть туда же, чтобы вернуть его обратно, вы будете готовы проклясть всё на свете. Моя цель – избавить систему от лестных замечаний пользователей, что вечно приходится всё подкручивать и отлаживать, чтобы ни одна ехидная нападка не смогла найти слабых мест в юзабельности «франкенштейнов». А для этого нам нужно добиться того, чтобы всё делалось прямо в DOS простыми батниками за секунды. Из этого следует, что программа-минимум по поиску управления множителем на А64 всё-таки должна быть выполнена.

Кстати, автор пишет, что VIA можно замедлять не только с шагом 1/8, но и с шагом 1/16! Я не знал, как-то упустил это из виду! В общем, пути есть, требуется только запастись терпением и искать.

 

Оно весело, но явное не про наши проблемы.

 

У меня с geforce 7300GT agp такой номер не прошел.

 

@TakedaSun, я читал об этом. Но там же совсем другого уровня проблемы, то как нестабильная память, которую пришлось замедлять и т.п. У меня тоже есть "проблемный" экземпляр 7900GS на родных частотах. Но в моём случае глюки не в 98, а в XP. Пришлось замедлять память (примерно до уровня 7800GS) через её BIOS и перепрошивать. А в 98 на родных частотах всё было замечательно. Хрен его знает, чем объяснить подобного рода явления. Есть у меня и другой экземпляр, 7800GS. Работает прекрасно. Можно установить в 98 как 7800GS драйверами 82.16 или 82.69, а можно установить как 4200/4600/4800/4800SE/6800/6800GT/6800Ultra драйверами 71.84 или 81.98, и тоже прекрасно работает.

Так что, сдаётся мне, наши экземпляры 7300GT и 7900GS просто глючны. Я от своей не избавляюсь, есть интерес опробовать её в слоте AGP1.0, но всё руки не доходят. Один из редчайших экземпляров GeForce7 с универсальным коннектором.

 

Установить как обычно через setup. Потом оставшиеся найденные в диспетчере не установленные устройства добавить вручную, указав путь к папке !update.w98. Никакого бубна.

 

tuliss

Их в свое время производили все кому не лень. Это все равно что предсказывать неожиданный взлет цен на ESS хлам или S3 Trio.

 

Да. Чувство юмора у нас нулевое?
И ещё, ESS-ISA и S3 Trio - это вовсе не хлам! Это одни из лучших вариантов для старого DOS. И ещё ESS на шине PCI есть интересные.

Любопытные наблюдения я сегодня сделал, собрав систему на сокете-478. Покопался с Pentium 4 Northwood и обнаружил, что регистр 0x19A у него точно такой же и с теми же значениями, что и у Core 2. Замедляет ядро на 1/8, 2/8, ..., 7/8. Из этих значений, как всегда, особенно интересны 4/8, 2/8, 1/8, потому что только в этих случаях между каждыми рабочими тактами одинаковое количество холостых тактов.
Если мы, например, возьмём процессор 3,2GHz FSB800, то мы можем, замедлив его в 8 раз, получить "множитель" 2 и эффективную тактовую частоту 400МГц. Добавьте к этому троттлинг через ЮМ, скажем, в 2 раза и получите шину 100 и ядро 200МГц. Или в 4 раза, получите шину 50 и ядро 100МГц. В то же самое время для Windows (и 98, и ХР) такой проц 3,2ГГц будет просто бомбой. Единственная проблема, которая останется - ошибка 2,2+ГГц для некоторых игр под 98 виндой. Редкая проблема, прямо так скажем.

 

LANRUS
Большая часть ESS и S3 карт производились именно как бюджетный хлам с соответствующим качеством производства и объемами партий.

 

Ну, это не отменяет наличие брендовых карт весьма хорошего исполения. Хотя согласен, что при упоминании S3 и ESS в первую очередь вспоминается жуткий нонейм.

 

Товарищи, чипсеты в этом не виноваты. Я тоже помню кучу ужасающе выглядящих нонеймов на нВидии времён gf4. Ну и что? nVidia – хлам?

 

Так чипсет не должен давать дополнительный тормоз, если только это не VIA с ее 6,25%. Вот цитата из мануала интеловского:
"If on-demand clock modulation and TM1 are both enabled and the thermal status of the processor is hot (bit 0 of the IA32_THERM_STATUS MSR is set), clock modulation at the duty cycle specified by TM1 takes precedence, regardless of the setting of the on-demand clock modulation duty cycle."

Т.е. при тротлинге чипсетом внутреннее торможение не учитывается.

 

Ну давайте разбираться. Если я правильно понимаю аглицкий, то тут написано, что троттлинг чипсетом не зависит от троттлинга процессором. Ну это понятно и без даташитов. Однако обратное не утверждается. Т.е. зависит ли троттлинг процессора от троттлинга чипсета, из этой тирады не следует ни действительное, ни обратное.

--- добавлено 1 янв 2018, предыдущее сообщение размещено: 1 янв 2018 ---

Другими словами, вот имеем 3200МГц, с помощью ODCM поделили на 8, получили 400МГц. Потом взяли и шину 200 затроттлили в 2 раза, получили рабочую частоту 100 при физической 200 (пропуск каждого второго такта). Стала ли эффективная частота ядра равна 200МГц или нет, осталась 400? Я считал, что да, стала 200. Какие будут мнения? Как можно измерить?

--- добавлено 1 янв 2018 ---

Сейчас попробую посмотреть на процессоре P4-1,6 FSB400 по игре Grand Prix 2. Там есть встроенная функция просмотра Processor Occupancy. Эта штука показывает в процентах нагрузку на ЦПУ. Если пропускная способность FSB для игры избыточна, значение Processor Occupancy не уменьшается. Игре пропускной способности FSB400 хватает за глаза, с огромной лихвой. Попробую, допустим, выставить ODCM на 25%, т.е. получить 400МГц. А потом сравню значения Processor Occupancy при шине 400 и при задушенной в два раза - 200. Если в этой игре нагрузка на процессор (в %) не увеличится, то сделаем вывод, что его эффективная частота осталась 400. Если увеличится в 2 раза, сделаем обратный вывод.

 

Напрямую измерить можно осциллографом. Но вообще, для чтения реальной текущей частоты есть счетчики профилировки и опрашивая их регистры с определенной периодичностью (по реальному времени) можно понять, сколько тактов отмахало ядро и, соотнеся это с промежутком времени на реальных часах, можно узнать эффективную частоту.

По поводу англицкого, то вот почти дословный перевод: "Если модуляция частоты по требованию и ТМ1 оба включены, а тепловое состояние процессора горячее (установлен бит 0 в IA32_THERM_STATUS MSR), то модуляция частоты по рабочему циклу, указанному TM1, имеет приоритет, независимо от состояния настроек модуляции частоты по требованию"

Еще полистал даташиты и пришел к такому заключению по поводу системы тротла. Можно программно выставлять биты в IA32_CLOCK_MODULATION MSR, что является Software controlled clock modulation. Эта система торможения управляется изнутри проца начиная с пентиума 4. А в более старых (пентиум 3 и т.п.) эту же задачу решали дерганьем ноги STPCLK# проца через чипсет. Этой же системой проц тормозится в случае перегрева. В старых процах ногу дергали одну и ту же и для энергосбережения и для защиты от перегрева. А начиная с П4 защита от перегрева внутренняя и перехватывает, в случае необходимости, управление регистром IA32_CLOCK_MODULATION для охлаждения проца, о чем и есть вышеприведенная фраза из даташита (т.е. процитировал я ее мимо). В более новых процах (кор 2 и п4) все еще присутствует нога с сигналом STPCLK#, который, как и прежде, поступает с чипсета. И регистр MSR IA32_CLOCK_MODULATION и сигнал STPCLK# абсолютно одинаково действуют на проц: пропускают рабочие такты ядра, а системная шина и другие частоты от них не зависят -- об этом прямо указано в даташите, причем в нескольких местах. Есть даже иллюстрация, как это работает:


Так что, что произойдет если одновременно два тротлла использовать: внутренний, через MSR и внешний, через STPCLK# -- хз. Результат будет зависеть от значений частот модуляции внутреннего тротлинга и внешнего.

--- добавлено 2 янв 2018, предыдущее сообщение размещено: 2 янв 2018 ---

Вроде, наоборот, уменьшиться должна при нехватке шины?

 

Уменьшится частота, а нагрузка на проц увеличится.

В общем, такая фигня выходит:
- процессор Core2, устанавливаю шину 100, множитель 8, получаю 800 МГц. DOS. Запускаю Grand Prix 2, все настройки по максимуму, трасса Монако, старт. Величина Processor Occupancy 50%. Выхожу из игры. Замедляю процессор троттлингом в два раза (50%), запускаю игру аналогично - Processor Occupancy 110%. Замедляю в 4 раза (25%) - в игре Processor Occupancy 200%. Замедляю в 8 раз (12,5%) - в игре Processor Occupancy 380%. Всё логично, всё стройно, все цифры довольно пропорциональны.
- отключаю троттлинг процессора, возвращаю 800 МГц. Включаю троттлинг через чипсет в 2 раза (50%) - в игре Processor Occupancy около 500%!!! И это чувствуется не только по игре, становится проблематично даже просто по дереву каталогов в Нортоне гулять. Ладно, устанавливаю минимальный троттлинг через чипсет, оставляю 7/8 производительности (87,5%) - в игре Processor Occupancy 900%!!! Как такое может быть? Сдаётся мне, прога throttle.exe кривая.

Проверил в Windows XP через программу ThrottleStop. Там есть обе опции, называются Clock Modulation и Chipset Clock Mod. Всё как полагается, 7 значений замедления и там, и там. Замедление опций поодиночке даёт примерно одинаковый эффект. Замедление вместе вызывает эффект в геометрической прогрессии, даже простое сворачивание/разворачивание окон происходит визуально медленно с прорисовкой содержимого, текст появляется постепенно, наподобие бегущей строки. Но в DOS замедление только через чипсет выдаёт шизоидные результаты. Всё-таки прога throttle.exe кривая.

Проверял это также и на Pentium 4. Если замедлять через MSR процессора, падение скорости адекватное пропорциональное, если на такие же значения через чипсет - сразу начинается дурдом.

 

Если рассуждать логически, то при недостаточной скорости шины ядра процессора должны простаивать ожидая загрузки/выгрузки данных (о, славные времена i8088...).

Судя по цифрам, значение Occupancy игра берет как раз из упомянутых ранее счетчиков профилировки. Количество тактов потраченных ядром на игру не изменяется, а вот реальное время проведеное в вычислениях, к которому приводятся показания счетчиков, изменяется кратно в соответствии с тротлингом.

Я думаю, что нормально работает throttle.exe, тут дело в другом. Во-первых, внутренний тротл работает с очень высокой частотой модуляции, сравнимой с тактовой частотой ядра из-за чего и кажется, что замедление происходит "мягко". Чипсет, если верить тому же интеловскому даташиту, модулирует частотой в районе сотен килогерц (предположительно, потому что точное значение не указано, а написано просто, что частота находится за пределами слышимости человека). Если посмотреть на картинку из моего предыдущего поста, то понятно, что сотни килогерц все еще достаточно высокая частота, чтобы ощущать замедление чипсетом без особых рывков. Правда, чем выше тактовая частота и общая производительность ядра, тем дальше это утверждение от истины -- возможно, поэтому современные процы больше не тротлятся через чипсет.

Во-вторых, старые процы тротлились через чипсет безо всяких лишних "размышлений". А в более новых эта нога по умолчанию используется для активации функций энергосбережения и от значений соответствующих регистров зависит что и как проц начнет "сберегать" при поступлении сигнала STPCLK#. Совершенно очевидно, что в досе не происходит никакого изменения регистров отвечающих за энергосбережение процессора -- все остается по умолчанию, как сразу после включения компа. Другое дело винда, которая в соответствии со своими политиками энергосбережения и драйверами выставляет эти все регистры по своему разумению и плевать ей на состояние по умолчанию. Если я правильно помню, то для P4 по умолчанию при поступлении сигнала STPCLK# инициируется переход в режим C3, который занимает не менее 20 тактов. При этом проц сбрасывает свои кэши и вычищает конвеер. Т.е. это уже довольно тяжелая процедура, по сравнению с "простым" тротлингом частоты. А потом начинается самое интересное: при снятии STPCLK# не происходит автоматического пробуждения из C3. Чтобы ядро снова заработало, нужен специальный пакет в шину или специальное прерывание. Учитывая, что они могут приходить когда захотят и не зависят от тротлинга чипсетом, имеем в результате тот самый, описанный выше "дурдом".

Другими словами, чтобы throttle.exe хорошо работал с процессорами интел новее P3, нужно добавить выставление подходящей конфигурации регистров системы энергосбережения для более новых процессоров, чтобы по сигналу STPCLK# процессор только тротлил и ничего более.

Кстати, по поводу атлона 64. Они тротлятся по требованию, как и старые пни, только чипсетом. На ходу можно менять множитель и напряжение. Кэши, вроде, тоже отключаются. Но сразу два (L1 и L2) и включить их снова без перезагрузки, похоже, нельзя.