Новые компьютеры - это хорошо модернизированные старые

В 1965 году ученый по имени Гордон Мур предсказывал, что мощность кремниевых микропроцессоров будет удваиваться каждые 18 месяцев с пропорциональным уменьшением в цене. Он был прав. Что же вам с этим делать?

Поразительно точный, Закон Мура (Мур - один из основателей компании Intel) греет душу всем, кто так или иначе связан с миром вычислительной техники, за исключением тех, в чьих руках в этом мире сосредоточены деньги. Процессоры становятся быстрее, это затрагивает и все другие компоненты в компьютере, и замена быстро устаревающего оборудования становится тяжким трудом.

Но когда Intel переходит к следующему поколению микросхем, она великодушно предоставляет менее мощным производителям (таким как Cyrix и Advanced Micro Devices) возможность продавать модернизированные процессоры тем, кто не достаточно богат или шустр, чтобы стать капитаном корабля. И по мере того как компьютеры увеличивают свою мощность, а программное обеспечение требует все больше ресурсов, у других производителей компонент появляется возможность последовательно улучшать уровень своих продуктов.

Поддать пару

В этом обзоре мы рассматриваем многие популярные средства обновления устаревших компьютеров: модернизированные процессоры; более быстрые и с большим объемом жесткие диски; усовершенствованные IDE-контроллеры (EIDE); дополнительную память; более быстрые видеоплаты и даже полную замену на новейшую систему Pentium/133 МГц. Идея состояла в том, чтобы выяснить, насколько разумна модернизация и, если это так, что является самым эффективным решением с точки зрения времени, средств и производительности.

В качестве базовой системы мы взяли Gateway 4DX2 - 66V компании Gateway 2000 и модернизировали ее, используя процессор Evergreen 586/133A компании Evergreen Technologies, процессор OverDrive Pentium/83 МГц, TurboChip 133, разработанный Kingston Technology, 16 Мбайт Kingston Memory, видеоплату Stealth64 Video 3200 компании Diamond Multimedia System и жесткий диск Seagate Medalist 2140 компании Seagate Technology с контроллером GSI Model 2C EIDE компании GSI. Мы также рассмотрели Pentium-систему: Gateway P5-133.

Дополнительная память обеспечивает самый простой и наиболее выгодный способ увеличения производительности - это факт. Подавляющее большинство систем в корпоративном мире страдают от недостатка объема памяти, поэтому наибольшие задержки в работе системы вызваны низкой скоростью обмена данными с жестким диском. Если бы эта информация к тому времени уже находилась в оперативной памяти - все происходило бы гораздо быстрее.

Наша система на основе процессора 486 была оснащена локальной шиной VESA, жестким диском емкостью 340 Мбайт, 8 Мбайт оперативной памяти, 256 Кбайт асинхронной кэш-памяти и видеоплатой VLB. Мы выбрали эту систему по трем причинам: во-первых, она является характерным компьютером, приобретаемым крупными заказчиками; во-вторых, она не является разработкой одной компании; в-третьих, ей уже более трех лет и она полностью амортизировалась. Мы не рассматривали машины с процессорами 386, поскольку с ними уже никто не хочет иметь дело, за исключением самых терпеливых пользователей.

Впереди бурное море

Закон Мура распространяется с такой скоростью, что достаточно сложно справиться с задачей усовершенствования компьютера, даже если при выпуске он назывался модернизируемым. Мы остались довольны базовой системой, поскольку она имеет гнездо Intel OverDrive, 72-контактный модуль SIMM, открытую структуру и минимум аппаратного обеспечения, принадлежащего одному разработчику. Система крайне несовершенна, поскольку, кроме того, что она сама выпущена три года назад, в ней еще использовался и допотопный BIOS (приблизительно 1989 года рождения), породивший большие трудности, которые начали проявляться после установки нового жесткого диска. В результате нам пришлось использовать контроллер EIDE, который не только имеет свой собственный BIOS, позволяющий системе распознавать диски емкостью более 528 Мбайт, но может инициировать 14 и 15 IRQ (запрос на прерывание) из встроенного системного IDE-контроллера. Хотя выбранная нами плата GSI укомплектована VESA-расширением, позволяющим достичь более высокой скорости обмена с жестким диском, это дополнение не смогло бы работать с нашей системой. Таким образом, мы были вынуждены применять только ISA-часть платы (она состоит из двух частей), отказавшись от более высокой производительности. Нам также хотелось модернизировать кэш, но материнская плата поддерживает только 256 Кбайт (как и было в нашей конфигурации), а до сравнения с модулем 128 Кбайт у нас просто руки не дошли.

Из-за трудностей, связанных с модернизацией нескольких машин, мы не считаем этот подход разумным. Для доказательства мы оценили нашу базовую систему, чтобы сравнить с решениями, созданными для ее модернизации, а также Pentium-систему, представляющую собой именно тот тип машин, который в настоящее время в основном покупают корпорации. Конечно, базовая система получила "отлично" в категории "Установка и конфигурирование", поскольку уже была настроена, и хорошую оценку в категории "Цена", поскольку мы ее уже купили. По тем же причинам она плохо проявила себя в категории "Улучшение скоростных характеристик". (Несмотря на наши упорные попытки, мы так и не смогли сделать ее хоть сколько-нибудь лучше.) "Документация", "Политика поддержки" и "Техническое обслуживание" также вошли в перечень критериев оценки. Базовая система оценивалась и по этим показателям (впрочем, как и все другие продукты), так как перечисленные факторы играют очень важную роль в течение всего срока службы системы.

Разметка курса

По объективным причинам категория "Улучшение скоростных характеристик" получила максимальный весовой коэффициент - 40% итоговой оценки, весовой коэффициент цены - 25%, а установки и конфигурирования - 20%. Последним трем категориям были присвоены весовые коэффициенты по 5%.

Мы тестировали каждый продукт отдельно, чтобы выделить преимущества и выявить сильные и слабые стороны каждого. Это позволило нам легко сочетать и противопоставлять продукты и способствовало экономии затрат на тестирование каждой возможной комбинации решений.

Мы также тестировали прошедший модернизацию процессор вместе с остальными продуктами с тем, чтобы определить возможности так называемой полной модернизации базовой системы. При этом выяснилось два момента: стало видно, насколько хорошо модернизированные модули работают вместе и насколько быстро вы сможете начать работать на своем 486-м компьютере, до перехода на более современное аппаратное обеспечение.

В конце концов, мы пришли к следующему выводу: пользователь должен четко знать, почему он хочет модернизировать систему, т. е. не только определить, что конкретно нужно совершенствовать, но и что в конфигурации мешает достижению этой цели. Более того, он должен ясно понимать, что именно принесет его системе каждое решение. Впрочем, не следует думать слишком долго, поскольку следующий пароход идет по пятам.

Обзор решений

Базовая система Gateway 4DX2-66V

В качестве базовой системы мы использовали компьютер 4DX2-66V компании Gateway 2000, на материнской плате которого указана дата выпуска - май 1993 года. Он оснащен процессором Intel486/66 МГц, оперативной памятью 8 Мбайт, локальной шиной VESA, видеоплатой с 2 Мбайт оперативной видеопамяти (VRAM), кэш-памятью емкостью 256 Кбайт и жестким диском объемом 341 Мбайт, производства компании Western Digital.

Модернизации базовой системы

Evergreen 586/133A

Буквально с первых дней своего создания (в 1989 году) Evergreen Technology лидирует в области модернизации процессоров. Эта компания предлагает способ установки процессоров с тактовой частотой 133 МГц для компьютеров с процессорами 486 начиная с сентября 1995 года. Процессор, выпущенный компанией Cyrix, продается под маркой Evergreen 586/133. Недавно Evergreen предложила другой продукт под тем же самым названием: с апреля этого года компания Advanced Micro Devices выпускает 586/133A.

Эти продукты существенно различаются по цене. Версия Cyrix стоит 199 долл., а версия AMD - 129 долл. Еще одно, менее значительное, различие в производительности. Представители Evergreen утверждают, что производительность версии AMD примерно на 5% больше, чем у процессора Ciryx, но на нашей системе разница была даже меньше.

Evergreen описывает модель Cyrix как настоящий процессор пятого поколения с 64-разрядным ядром и 16 Кбайт кэш-памяти. Некоторые контакты на нижней стороне платы процессора 486 не несли никакой функциональной нагрузки, поэтому Cyrix воспользовалась ими для улучшения производительности. Процессор AMD включает в себя 16 Кбайт кэш-памяти с обратной записью, но эту возможность для увеличения производительности могут использовать менее 10% материнских плат с процессором 486.

Хотя Evergreen и Kingston Technology используют процессоры с частотой 133 МГц производства AMD, последние несколько отличаются друг от друга. Evergreen применяет конструктив типа quad flat-pack (QFP), часто используемый в мобильных компьютерах, а Kingston - конструктив pin grid array (PGA), характерный для настольных систем. К процессору Evergreen добавляет контурную плату, которая преобразует напряжение 5 вольт в 3,3 вольт и обеспечивает соответствие стандарту PGA. Микропроцессор выпускается с системой охлаждения и без вентилятора.


Intel 83 МГц Pentium OverDrive

Intel активнее всех других в сфере разработки ПК. Впрочем, первым опытом основанной в 1968 году компании стал 3101 - 64-разрядная оперативная память на логике Шотки для применения в мэйнфреймах.

В 1971 году Intel представила свой первый процессор 4004. Дальше - выпущенный в 1978 году процессор 8086, на котором базируется вошедший в историю ПК компании IBM - PC/XT; выпуск 80286 - в 1986; Intel386 - в 1986; Intel486 - в 1989; Pentium - в 1993 году. Число транзисторов в процессоре выросло с менее 3000 в 4004 до 5,5 млн. с лишним - в Pentium Pro.

Intel впервые представила серию модернизированных процессоров OverDrive в 1992 г. с DX2-50 и DX2-66. Выпуск процессоров Pentium OverDrive с тактовыми частотами 63 и 83 МГц начался в 1994 году.


Kingston Memory и Kingston TurboChip 133

Прежде всего Kingston знаменита своими модулями памяти. Дэвид Сан основал эту компанию в 1987 году; первым продуктом стал модуль оперативной динамической памяти DRAM. Эти модули по-прежнему остаются приоритетным направлением деятельности фирмы. Будучи ведущим производителем SIMM, Kingston покупает микросхемы памяти у крупных производителей, таких как Toshiba, America Information Systems, Samsung Electronics America, IBM и Motorola.

Основная работа ведется в сборочных центрах, например Vanstar. Хотя цены у Kingston и выше средней биржевой цены, компания считает, что ее преимущество в высококачественных конструктивах, надежных моделях и стратегии безусловной технической поддержки.

Кроме модулей памяти Kingston продает модели модернизируемых процессоров, начиная с 286. Компания занимается процессорами в течение шести лет. Ее последняя разработка, TurboChip 133, продается с февраля этого года.

Хотя процессор производства AMD проигрывает по сравнению с архитектурой Pentium, и казалось бы, лучше выбирать процессоры производства Intel и Evergreen, Kingston отдает предпочтение AMD, и вот по каким причинам: процессорная совместимость с более 90% всех выпущенных компьютеров с процессорами 486, обязательства Kingston перед AMD в отношении этого продукта и его разумная цена.

К процессору AMD Kingston добавляет систему охлаждения и вентилятор, а также контурную плату, подходящую для существующей энергосистемы, которая была проигнорирована многими производителями 486-х компьютеров при проектировании этих машин.


Diamond Stealth64 Video 3200

Мы рассматривали две платы компании Diamond Multimedia Systems: Stealth64 Video 3200 и Stealth64 Video 3400XL. Последняя имеет 4 Мбайт оперативной памяти. Наши тесты работали в режиме 800х600 пикселей с палитрой в 256 цветов, а дополнительные 2 Мбайт памяти дали нам лишь незначительное увеличение производительности. Преимущества от дополнительной видеопамяти - более полная палитра и возможность поддерживать более высокое разрешение.

В основе Stealth лежит весьма популярная микросхема S3 968, используемая во многих видеоплатах PCI. С 2 Мбайт видеопамяти она поддерживает разрешение до 1600х1200 пикселей с палитрой в 256 цветов и скоростью перерисовки до 120 МГц.

Хотя многие производители плат используют тот же самый набор микросхем, Diamond особо отмечает, что добавляет к ним программное обеспечение - как драйверы, так и утилиты. Поставляемая вместе с платой утилита называется InControl Tools 95. Важно, что этот инструментарий позволяет менять разрешение и палитру без перезагрузки. Он поддерживает мониторы, подключаемые по принципу plug-and-play, дает возможность пользователям определять параметры монитора и воспроизводить видеоматериалы при помощи программного декодера MPEG.

По словам представителей Diamond, половина ее плат распространяется по торговым каналам, а остальные 50% поставляются таким производителям комплексного оборудования, как Fujitsu, Micron Electronics и Digital Equipment.


Seagate Medalist 2140 и GSI Model 2C

Большинство существующих 486-х систем не могут работать с дисководами емкостью более 528 Мбайт и использовать производительность новых возможностей ввода/вывода (PIO) Mode 3 и 4.

Вместе со своим дисководом Medalist 2140 компания Seagate Technology поставляет утилиту под названием Disk Manager. Эта утилита помогает настроить систему так, чтобы она правильно распознавала диск, затем его форматирует и представляет к работе. Посредством программных драйверов утилита позволяет вашей системе распознавать дисководы большой емкости, невзирая на ограниченные возможности вашего BIOS. А для владельцев ISA-систем больше ничего и не нужно.

Но люди, работающие на ПК с более быстрыми шинами (например локальной шиной VESA и систем на основе PCI), хотят воспользоваться преимуществами быстрой скорости внешней передачи данных, которыми обладают новые дисководы. Новый контроллер позволяет это сделать. Он устранит оба препятствия, и обойдется это в весьма скромную дополнительную плату.

Medalist - самая простая модель серии IDE-дисководов компании Seagate. Она имеет максимальную внутреннюю скорость обмена 8,4 Мбит/с и скорость вращения 5400 об/мин. Этот дисковод впервые был выпущен в декабре 1995 г. и поддерживает прямой доступ к памяти Channel 2 и PIO Mode 4.

Как и у большинства компьютеров с 486-ми процессорами, BIOS нашей системы не поддерживал жесткие диски емкостью более 528 Мбайт и высокие скорости Mode 3 и Mode 4 новых дисководов. Если нет возможности обновить BIOS и ваша шина может поддерживать скорость передачи Mode 3 и Mode 4, простейшее решение - использовать усовершенствованный IDE-контроллер (EIDE).

Мы планировали установить контроллер кэш-памяти в один из слотов VESA, подцепить жесткий диск и начать работу. К сожалению, в системе Gateway отсутствовала возможность отключения 14 и 15 IRQ (запрос на прерывание), которые используются нашим встроенным контроллером IDE, что и не позволило установить контроллер кэш-памяти. Теперь очередь компании GSI.

GSI является производителем контроллеров ввода/вывода, жестких и гибких дисков, а также лентопротяжных устройств. Ее новый продукт, GSI Model 2C, произвел должное впечатление. Он удовлетворил наши требования по поводу 14 и 15 IRQ; кроме того, он имеет плату VESA-расширения, позволяющую воспользоваться преимуществами этих быстрых слотов, а встроенные утилиты делают установку нового драйвера достаточно простой. Например, форматирование нашего дисковода емкостью 2 Гбайт заняло около 1 секунды.

Эта функция работает следующим образом: определяет размер диска, записывает корректную информацию в запись раздела в первый сектор, затем тестирует, чтобы убедиться в правильности работы. В большинстве операционных систем подразумевается, что содержимое диска уже записано. Хотя это сокращает часы работы при многочисленных установках, система не проверяет содержимое диска для того, чтобы убедиться - все OK. Она также создает только один раздел и, из-за использования DOS, имеет ограничение в 2,1 Гбайт для максимального размера раздела на диске. При таких ограничениях могут работать популярные утилиты и для многих - это быстрый способ инициализации нового дисковода.

В настоящий момент это единственная известная нам плата, имеющая flash BIOS, который работает с верхней и последовательной памятью. Более того, в вашу систему можно добавить до четырех дисководов, а для владельцев систем типа IBM PS/1 провести питание к дисководам.

Полная модернизация базовой системы

Полная модернизация Gateway 4DX2-66V

Для этого мы модернизировали нашу базовую систему, используя TurboChip, 16 Мбайт Kingston Memory, жесткий диск Medalist 2140 емкостью 2 Гбайт с контроллером GSI EIDE и видеоплату Stealth.


Система Pentium

P5-133, которую мы использовали в качестве высокоуровневой системы, была сконфигурирована в расчете на обычного корпоративного пользователя. Она имела процессор Pentium/133 МГц, оперативную память Extended Data Out емкостью 16 Мбайт, шестискоростной CD-дисковод, конвейерную кэш-память с пакетным режимом передачи и видеоплату с 2 Мбайт WRAM (сдвоенная память, которая на 5% быстрее видеопамяти).

Основой Pentium-системы является материнская плата Intel Aladdin, которая была выпущена в апреле 1995 года. Начиная с января 133-мегагерцевые системы компании Gateway используют плату Intel Thor и имеют CD-дисководы, работающие с восьмикратной скоростью.

Общие результаты

Очевидно, что увеличение объема оперативной памяти - лучший способ модернизации, поскольку от ее недостатка страдает большинство настольных систем. Однако есть тут и оборотная сторона: меньше оперативной памяти - значит ниже цена, но (и это корпоративные умы как-то упускают из виду) подкачка в кэш-память файлов с необходимой информацией равносильна хранению ежедневного календаря в машине на другом конце города. Самое интересное в нашем обзоре - то, что первое место получили решения, предусматривающие модернизацию базовой системы посредством обновления памяти при помощи Kingston Memory, а также новая Pentium-система.

Kingston Memory компании Kingston Technology собирает высокие оценки, видимо, потому, что она отсутствует в большинстве систем. Подобно тому, как Конгресс Соединенных Штатов Америки финансирует искусство по остаточному принципу, так и в компьютерной индустрии в целях экономии часто ограничивают оперативную память, пытаясь уложиться в рамки бюджета. Кажется, что поскольку "процессоромания" влияет на принятие покупателями решения, то приобретаемой оперативной памяти достаточно только для того, чтобы загрузить операционную систему и одно приложение. Проблема в том, что очень немногие в каждый момент времени используют только одно приложение. Дополнительные 8 Мбайт оперативной памяти увеличивают производительность за счет кэширования часто используемых операторов, чтобы не обращаться постоянно к жесткому диску. Все просто: увеличение объема оперативной памяти - вот, что главное, а соотношение цены и роста производительности нельзя даже сравнивать с показателями других решений, которые мы рассматривали.

Но все это не относится к производительности новой системы, что отражено в нашем анализе. Система Pentium, Gateway P5-133 производства компании Gateway 2000, справилась с комплектом тестов меньше, чем за 10% времени, которое потребовалось нашей базовой системе. Невзирая на относительно высокую степень затрат, абсолютная скорость новой машины, достигаемая благодаря Pentium-системе, радует.

Три решения модернизации процессора базовой системы расположились на 3-5 местах, причем разрыв между ними составляет не более десятой процента.

Хотя чуть более дорогой процессор Intel Pentium/83 МГц OverDrive компании Intel оказался несколько лучше остальных, поскольку его оказалось проще всего установить и он имел наилучшую поддержку.

Kingston TurboChip 133 занял промежуточную позицию в группе процессоров. Он показал самую высокую производительность, но разница была столь незначительной, что это не отразилось на общей оценке. Фактически его результат идентичен параметрам процессора Evergreen 586/133A, но поддержка у него лучше.

Шестой результат показал метод полной модернизации базовой системы - полная модернизация Gateway 4DX2-66V. Хотя соотношение цена/производительность практически равнялось новой системе Pentium, установка прошла более хлопотно. Если это умножить на число машин, требующих модернизации, в вашем подразделении, то тут есть над чем задуматься.

Наша старая базовая система, Gateway 4DX2-66V, оказалась впереди обновленной видеоплаты Diamond Stealth64 Video 3200 производства Diamond Multimedia Systems, и комбинации жесткого диска с усовершенствованным IDE-контроллером - Seagate Medalist 2140 компании Seagate Technology и GSI Model 2C компании GSI. Проверка показала, что нет необходимости покупать видеоплату или жесткий диск для улучшения производительности компьютеров на 486-х процессоров.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями