Ретроклокинг: «Проект36» – мультипроцессорная революция 20 лет назад и сейчас

Оглавление

Вступление

Лаборатория продолжает цикл статей о ретроклокинге. В прошлый раз мы в общих чертах познакомились с ALR Revolution 6x6 и его последователями, ценниками на подобное «железо», которые были характерны в 1997 году, и провели эксперимент с установкой серверной ОС на ядре Windows XP.





Но на этом история «Проекта36» не закончилась. Как и было обещано, вас ждет рассказ о «хардварной» составляющей шестипроцессорного суперсервера ALR Revolution 6x6 и описание возможностей его прошивки BIOS. Вишенкой на торте станут мультипроцессорные тесты и сравнение производительности с современным HEDT шестиядерником Intel. Не забудем и разгон, куда же без него!

Для разминки взглянем детальнее на ключевые компоненты ALR Revolution 6x6, или в моем случае – версию Unisys (модель Aquanta HS6). Начнем, пожалуй, с экстерьера.





Экстерьер и интерьер

Размеры корпуса довольно большие для десктопа, но относительно компактные для серверов такого класса. Высота системного блока составляет 68 см, ширина – 32 см, глубина – 58 см. Масса начинается с 52 кг.

У меня есть полный комплект сервера, но не хватает лишь корпуса, поскольку из-за его габаритов пересылка влетела бы в районе $400, если не больше. По этой причине фотографии внешнего вида были взяты из сети Интернет.

376x684  49 KB

Первое, что бросается в глаза – сенсорный(!) LCD дисплей, задачей которого является вывод всей информации о состоянии шести процессоров, оперативной памяти и жестких дисков, а также температур и другой жизненно важной информации. Сегодня подобные экраны уже норма, но 21 год назад я даже и представить не мог, что такое вообще бывает.





Спереди корпуса доступны два отсека: верхний рассчитан на 5.25" устройства, типа CD-ROM, а нижний открывает доступ к корзине со SCSI накопителями.

500x537  54 KB. Big one: 584x627  72 KB

Сзади можно видеть 14 слотов расширения, систему охлаждения и корзину с блоками питания.

465x886  136 KB

Для обеспечения работы сервера необходимы два блока питания, которые подключаются к специальной плате в корзине. Третий БП – запасной, на случай выхода одного устройства из строя.





Допускается установка четырех блоков питания с подключением двух пар к двум розеткам электросети для полного дублирования всех обеспечивающих питание сервера функций.

500x532  52 KB. Big one: 601x639  85 KB

Внутреннее пространство сервера разделено на две секции вдоль всего корпуса. В левой секции находится корзина с блоками питания, размером с небольшой десктопный корпус.

Размеры одной корзины следующие: высота – 39 см, ширина – 15.2 см, глубина – 19 см. Масса корзины с тремя блоками питания составляет чуть более 18 кг. Транспортировать ее посредством USPS из-за океана одно удовольствие.

500x591  60 KB. Big one: 640x757  125 KB







В противоположной секции размещена гигантская материнская плата, размером с небольшой офисный ПК.

500x538  80 KB. Big one: 1200x1290  370 KB

Больше всего интересна система питания материнской платы, которая построена по АТ схеме, это видно по сдвоенному коннектору питания (крайний справа), а также идущим от корзины БП шести толстым черно-красным силовым проводам, подающим напряжение по линии +5 В.

Что-что, а по линии +5 В идет основная нагрузка на всю систему сервера, а в наше время основной потребитель это двенадцативольтная шина.

500x375  62 KB. Big one: 1200x900  278 KB

Если сложить паспортную мощность шести топовых Pentium Pro 200 МГц с 1 Мбайт кэш-памяти второго уровня, то получится 282 Вт. Максимальный запас мощности данного сервера – 700 Вт.



И поскольку в моем распоряжении есть корзина с тремя блоками питания, рассмотрим один из них более детально.

500x479  46 KB. Big one: 1200x1150  208 KB

Блок питания снабжен двумя ручками для удобного извлечения из корзины при горячей замене. Предусмотрен тумблер включения и светодиодный индикатор работы. Для надежной фиксации устройство крепится двумя шурупами к корзине.

Сзади блок питания выглядит следующим образом:

500x395  39 KB. Big one: 1200x948  184 KB



Эти два нестандартных разъема устанавливаются в корзину по типу «папа-мама», готовую приютить четыре таких модели. Изнутри корзина выглядит следующим образом:

450x670  50 KB. Big one: 806x1200  191 KB

Маркировка блока питания говорит о том, что он изготовлен компанией 3Y Power Technology, которая была приобретена в 2006 году известным производителем БП FSP Group. Дата производства – октябрь 1998 г.

500x415  51 KB. Big one: 1200x996  274 KB

Блок питания способен выдавать 40 А по линии +5 В, 7 А по линии 3.3 В и 10 А по линии +12 В. Суммарная мощность составляет 358 Вт.



Чтобы представить и соотнести размер данного блока питания, я его расположил рядом с современным БП мощностью 1000 Вт Zalman ZM1000-EBT. Почувствуйте, что называется, разницу.

500x368  48 KB. Big one: 1200x884  258 KB

А если сопоставить его с моделями БП начала 2000-х, то рядом разместился 650-ваттный Enermax, способный отдать по линии +5 В 46 А. габариты различаются практически в два раза.

500x360  47 KB. Big one: 1400x1009  290 KB

Пора перейти к главному элементу – материнской плате. Сказать что она большая, это ничего не сказать, она просто огромная и не хочет помещаться в объектив полностью.



500x431  60 KB. Big one: 1400x1207  416 KB

Это самая большая системная плата, которую я когда-либо держал в руках. Ее размеры воодушевляют: ширина – 33 см, длина – 50 см. Сразу бросаются в глаза четыре больших квадратных микросхемы внизу печатной платы – чипсет Intel 450GX. Да, было время, когда слово «чипсет» подразумевало не одну микросхему, как сейчас, а набор.

По обе стороны от чипсета расположены коричневые слоты расширения. В нижний слот устанавливалась плата расширения для оперативной памяти. В два верхних – платы расширения для центральных процессоров.

Каждая процессорная плата содержала по три разъема Socket 8. Платы были развернуты зеркально по отношению к другу и могли быть установлены в любой разъем.

500x510  67 KB. Big one: 782x798  134 KB



Посередине платы выделяются восемь слотов PCI, которые подключены к двум шинам. Ниже расположены EISA слоты. Пусть они и выглядят внушительно, но по скоростным характеристикам эта шина проигрывает PCI из-за малой частоты работы – 8.33 МГц.

В самый верхний разъем устанавливается специальная карта расширения с разъемами PS/2 для клавиатуры и мыши и парой COM-портов. Поэтому никаких привычных внешних разъемов вы здесь не увидите, разве что смотрящий вниз SCSI разъем для подключения жестких дисков.

500x395  46 KB. Big one: 1200x948  216 KB
Выносная плата расширения для подключения мыши и клавиатуры.

500x410  56 KB. Big one: 1200x985  251 KB



Если присмотреться к этой PS/2 плате, можно заметить, что она произведена самой ALR. На плате присутствуют две наклейки, содержащие учетные номера данной детали по системе учета ALR и Unisys, то есть они взаимозаменяемые, как и остальные части сервера.

Помимо SCSI контроллера Adaptec 7800, на плате есть IDE контроллер с двумя разъемами IDE и FDD контроллер с одним разъемом. Для сравнения габаритов я положил рядом материнскую плату ASUS L1N64-SLI WS, которая, как вы помните, является основой платформы AMD – «Quadfather» или «Quad FX».

500x383  76 KB. Big one: 1400x1073  487 KB

Внушительно, не правда ли? Плата оснащена несколькими диагностическими светодиодами, но самый интересный, на мой взгляд, – «Heartbeat» («Стук сердца»).

Данный светодиод отвечает за информирование о жизнедеятельности всей системы: если он моргает зеленым, значит, сердце системы бьется и все в порядке. Аналогичные светодиоды находятся на процессорных платах расширения.

500x382  48 KB

Если присмотреться к материнской плате внимательнее, можно увидеть просто плату и специальные разъемы для установки дочерних плат расширения…

Тут не встретишь никаких сокетов, разъемов для оперативной памяти или силовой части, все это находится на специальных платах расширения, поэтому если вам удастся найти голую плату, либо сами платы расширения, то сразу скажу, что по отдельности они не представляют никакой ценности и интереса.

Но поскольку у меня оказался самый полный набор плат расширения ALR Revolution 6x6, расскажу о них подробнее. Начнем с процессорных.

500x282  55 KB. Big one: 1400x789  335 KB

Вот так выглядит одна из процессорных плат расширения. В материнскую плату допускается установка двух таких плат с суммарным количеством процессоров равным шести. Возможна также работа одного, двух, трех и так далее процессоров. На каждой из таких плат находятся съемные VRM модули, которые ставятся пропорционально числу процессоров.

Для работы процессоров с количеством меньше четырех штук необходимо использовать плату-терминатор, которая устанавливается во второй слот и выглядит следующим образом:

500x161  31 KB. Big one: 1400x451  286 KB

Общая схема подключения процессоров представлена ниже на схеме:

500x611  56 KB. Big one: 605x739  72 KB

Система охлаждения CPU представлена массивными кулерами (изготовленными, кстати, в США), каждый из которых снабжен двумя скоростными вентиляторами.

И поскольку задача конструкции заключается в отведении 47 Вт тепла 24 часа в сутки, то шум, издаваемый 12-тью такими вертушками, ни с чем не сравним и похож на работу реактивных двигателей взлетающего самолета.

500x332  48 KB. Big one: 1400x930  319 KB

Данный сервер допускает использование памяти стандарта FPM (Fast Page Mode) как в форм-факторе SIMM 72 pin, так и в более прогрессивном DIMM 168 pin. Другие типы памяти, такие как EDO, не поддерживаются на уровне чипсета.

На фотографии ниже можно увидеть память объемом 128 Мбайт в обеих исполнениях:

500x270  51 KB. Big one: 1400x757  289 KB

Максимальный размер модуля может составлять 256 Мбайт, что в сумме с 16-тью разъемами обеспечит объем в четыре гигабайта, неплохо так для 1997 года. Память обоих типов устанавливалась в специальные райзер-карты.

Ниже на снимке приведена райзер-карта для установки оперативной памяти стандарта SIMM 72 pin с установленной памятью объемом 512 Мбайт.

500x163  46 KB. Big one: 1400x456  333 KB

Еще ниже пример того, что памяти много не бывает. Перед вами плата расширения под DIMM 168 pin и 16 модулей памяти суммарным объемом 2 гигабайта. Для современных целей такой объем ОЗУ малопригоден, но тогда это были просто колоссальные значения.

500x296  50 KB. Big one: 1400x829  302 KB

Для более скоростного режима работы оперативной памяти ее нужно было устанавливать по следующей схеме:

500x323  44 KB. Big one: 609x393  60 KB

500x352  50 KB. Big one: 708x499  89 KB

А вот так выглядят все четыре платы вместе:

500x401  71 KB. Big one: 1200x963  319 KB

На фото не хватает разве что второй процессорной райзер-карты. Но, как правило, в составе готового сервера всех таких плат вы не встретите, будем считать, что мне попался «Premium» вариант ALR, зато есть возможность оценить такие комплектующие. Сколько я не искал в сети, «ретро»-обзоры подобных систем так и не нашел, кроме обрывочных сообщений на форумах, поэтому решил написать сразу за всех.

И в завершение, чтобы было понятно, какого размера эти райзер-платы, приведу снимок одной из них рядом с материнской платой ASUS L1N64-SLI WS.

500x338  61 KB. Big one: 1400x946  383 KB

В комплект сервера входит графическая карта c GPU S3 Trio64V+, объем видеопамяти которой составляет целых два мегабайта. Это модель производства небезызвестной Number Nine, выпущенная в США.

500x436  56 KB. Big one: 1200x1046  293 KB

500x434  57 KB. Big one: 1200x1041  288 KB

BIOS Setup

После нажатия на кнопку «Power» мой шестипроцессорный монстр оживает и на экране монитора возникает долгожданный POST screen. Вот так выглядит начальный экран оригинального ALR Revolution 6x6:

500x432  49 KB. Big one: 1151x889  140 KB

А так выглядит POST screen не менее оригинального Unisys Aquanta HS6:

500x306  43 KB. Big one: 1150x682  145 KB

Как видите, в данной конфигурации установлено 2 Гбайт оперативной памяти и SSD Kingston SSDNow V300 объемом 60 Гбайт, а также IDE DVD-RW Pioneer DVR-109BK, и все комплектующие прекрасно чувствуют себя вместе. Достаточно нажать «F2» и мы попадем в рай, точнее BIOS

Но попадем мы туда не сразу. Кто видел, как древние ПК пересчитывают мегабайт за мегабайтом всю доступную оперативную память, те помнят, что процесс это небыстрый. А когда на борту целых два гигабайта, то можно и чайку успеть заварить. Дело в том, что сканирование всего доступного объема занимает чуть больше четырех минут времени, для 4-х Гбайт понадобится минут девять-десять. Нажатие клавиши «Esc» либо любой другой никак не прерывает данный процесс, так что приходится запасаться терпением.

Если посчитать количество сделанных мною в процессе тестирования «ресетов», то потраченного времени накопится около половины суток…

500x295  50 KB. Big one: 1200x707  295 KB

Выше представлен первоначальный экран BIOS Setup. Скажу сразу, множества разнообразных опций здесь нет, все выполнено в минималистическом стиле, так как главный принцип сервера это бесперебойная работа 24/7, 365 дней в году.

На снимке видно, что объем SSD диска (60 Гбайт), подключенного через IDE-SATA адаптер, равен 8.5 Гбайт. Это стандартное ограничение BIOS тех лет, но силами ОС нам становится доступен весь объем, без каких либо проблем, присущих такого рода ограничениям.

Еще можно заметить, что загрузка возможна либо с диска «A» (флоппи-дисковод), либо с диска «С» (жесткий диск). Выбрать загрузку с CD-ROM в BIOS невозможно, и поначалу я даже подумал, что опять придется доставать флоппик, но загрузочный диск в приводе определился в BIOS и система предложила начать загрузку с него. И это было приятной неожиданностью.

500x267  47 KB. Big one: 1200x641  231 KB

В закладке «Advanced» можно выбрать периферийные устройства, версию MPS 1.1 либо 1.4 – она же по умолчанию, вывод логотипа на начальный экран, и в конце – сброс конфигурации.

Последний пункт очень полезен, если у вас севшая батарея, либо она вообще отсутствует, так как в микросхеме ПЗУ может накопиться «мусор» и BIOS при запуске способен «сойти» с ума, поэтому эту опцию просто необходимо выбрать перед первым запуском.

500x296  49 KB. Big one: 1200x710  243 KB

В «Integrated Peripherals» можно увидеть следующие опции:

500x295  46 KB. Big one: 1200x708  258 KB

Это стандартные настройки включения/отключения портов и контроллеров. Одним словом, ничего необычного, как и в настройках ресурсов системы.

500x292  51 KB. Big one: 1200x701  272 KB

В следующем разделе «Security» можно задать пароль на вход в BIOS, включить запрет на доступ к гибкому floppy диску и проверку на вирусы. Тут все традиционно.

500x295  44 KB. Big one: 1200x708  202 KB

В разделе «Exit» присутствует стандартный набор выбора опций при выходе из BIOS Setup.

500x293  37 KB. Big one: 1200x704  178 KB

Как можно видеть, меню BIOS вполне привычно, ничего сверхъестественного в нем нет. Каких-либо настроек, отвечающих за поднятие напряжения на процессорах, либо выбор множителя или частоты шины FSB, мы не встретим, эта материнская плата относится к тому времени, когда все было принято делать руками.

Особенности архитектуры и принципы работы шести CPU

В данном случае нет особого смысла описывать тестовую систему, ведь Unisys Aquanta HS6 это и есть тестовая система. Остановлюсь лишь на ее отдельных компонентах.

Чтобы тестирование проходило гладко, я заменил дисковую подсистему на SSD. Kingston SSDNow V300 объемом 60 Гбайт был разбит на пять разделов, в которых было установлено три тестовых ОС и предусмотрен раздел для самих тестов. Хотя была идея использовать RAID 0 массив из самых «скоростных» SSD объемом 8 Гбайт каждый.

500x327  46 KB. Big one: 1200x785  195 KB

Но в последний момент я отказался от этой идеи и решил пока оставить парочку «суперскоростных» SSD в покое, хотя готов это сделать при наличии хорошей идеи.

500x430  55 KB. Big one: 1200x1031  293 KB

С учетом того, что изначально сервер поставлялся с шестью процессорами Pentium Pro Black, для контраста было решено добавить шесть процессоров Pentium Pro Gold c частотой 200 МГц и кэш-памятью второго уровня 256 Кбайт. Такой объем как раз вчетверо отличается в меньшую сторону, заодно будет интересно проверить влияние кэша: шесть мегабайт – против полутора.

А вот и коллективная фотография принимающих участие в тестировании процессоров; впрочем, еще немного добавить и можно сделать неплохой шахматный стол

500x250  44 KB. Big one: 1200x601  183 KB

Но перед началом тестов мы остановимся на принципе взаимодействия шести процессоров в данной системе. Чтобы преодолеть ограничения Intel на построение системы с количеством ЦП больше четырех, инженеры ALR при поддержке Unisys предложили использовать схему взаимодействия шести процессоров с применением арбитража:

500x411  43 KB

Теория, лежащая в основе этой архитектуры, так же проста, как и мощна. Внутри новой шестипроцессорной системы находятся две процессорных платы «Tri-CPU card» (A и B на рисунке). Каждая из них представляет собой независимую трехпроцессорную SMP-шину, оснащенную всеми логическими средствами защиты процессора «Active CPR», и обладает встроенной в каждую трехпроцессорную плату технологией автоматического восстановления после ошибки. Эти две платы подключаются к шине SMP с 64-битной четностью.

К шине подключена отдельная плата со слотами для оперативной памяти с чередованием с четырьмя каналами, поддерживающая постоянную полосу пропускания данных на уровне 533 Мбайт в секунду. Такой пропускной способности достаточно для поддержки двух полноскоростных шин PCI, а также моста шины EISA.

500x166  19 KB
Четырехпроцессорный арбитраж.

Выше на снимке изображен типичный четырехпроцессорный арбитраж с использованием стандартного логического идентификатора Pentium Pro.

Чтобы преодолеть логические ограничения процессоров Pentium Pro, шестипроцессорные серверы используют уникальную расширенную конфигурацию арбитража шины, называемую Dynamic Orchestration («Динамическая оркестровка»). Лучший способ понять, как работает эта система – сравнить ее с типичной четырехпроцессорной архитектурой SMP. В системе с четырьмя процессорами арбитраж шины реализован по принципу «круговой проверки» – у каждого процессора есть равные права на шину и доступ идет упорядоченным образом (как на рисунке выше).

Например, если всем процессорам необходим доступ к шине, CPU 0 получит доступ первым, затем CPU 1, потом CPU 2 и, наконец, CPU 3, и только потом доступ к шине вернется к CPU 0.

Для целей этого четырехстороннего арбитража ЦП идентифицируются с использованием двухбитового идентификатора ID кода. Шестипроцессорное решение заимствует эту схему с одним важным изменением. Так, внутри каждой трехпроцессорной (Card A и Card B) платы отдельные CPU идентифицируются с помощью двухбитного идентификационного кода. Это приводит к четырем возможным комбинациям, хотя необходимы только идентификационные коды от 0 до 2. Специальная микросхема на каждой трехпроцессорной карте обрабатывает арбитраж, следуя «круговой схеме», используемой в четырехсторонней системе.

В этом случае четвертый процессор заменяется на своего рода «фантомный», который фактически представляет собой другую трехпроцессорную карту. Схема такой работы представлена ниже:

500x442  40 KB

Такой шестипроцессорный арбитраж использует стандартное логическое соглашение настоящего процессора Intel Pentium Pro с «фантомным» процессором.

Если бы всем шести процессорам требовался доступ к шине, то CPU 0 на карте A (первая трехпроцессорная карта) получал бы доступ первым, а затем CPU 1 на карте A и потом CPU 2 на карте A. После этого доступ передавался на карту B (вторая трехпроцессорная карта, представленная «фантомным» процессором). Затем CPU 0 на карте B получит доступ к шине, далее CPU 1 на карте B и, наконец, CPU 2 на карте B. После этого доступ перейдет обратно на карту А, и весь процесс начнется заново.

Этот многопроцессорный арбитраж управляется расширенным арбитром шины с использованием выделенного преобразователя идентификатора кластера. Такая схема обеспечивает равный и сбалансированный доступ к шине данных для всех шести процессоров при использовании стандартных логических соглашений четырехпроцессорной схемы. Все ЦП могут эффективно взаимодействовать при помощи симметричного доступа и масштабироваться в соответствии со стандартами параллельной шины, легко преодолевая многие ограничения такой схемы.

Подобная конфигурация расположения процессоров с динамическим многопроцессорным арбитражем дает еще одно важное преимущество – совместимость версий MP Spec v 1.1 и 1.4. Как следствие, шестипроцессорный сервер обеспечивает стабильную совместимость со всеми основными сетевыми операционными системами и приложениями того времени.

500x563  48 KB. Big one: 1050x1183  230 KB

Выше на рисунке представлена шестипроцессорная схема серверной платы ALR Revolution 6x6 и ее клонов. Благодаря такому подходу стало возможным появление 8-ми, 10-ти и более процессорных систем.

Выстраивая шахматную доску из различных моделей Pentium Pro, я думал, что больше по размерам процессора мне не найти. Даже 32-х ядерный AMD Ryzen Threadripper 2990WX рядом с Intel Pentium Pro не кажется таким уж и большим.

500x264  37 KB. Big one: 1400x739  252 KB

Пока мой товарищ не прислал мне еще одну фотографию:

500x223  37 KB. Big one: 1400x625  289 KB

Слева на фото представлен инженерный вариант Xeon Gold 6142 для сокета LGA 3647, справа – еще один инженерный вариант, но уже Intel Xeon Phi в таком же конструктиве LGA 3647.

Как видите, история возвращается на круги своя, и, возможно, все последующие процессоры не будут помещаться на ладонь руки. Хотя моделям CPU в исполнении LGA 2066 еще далековато до Intel Pentium Pro.

500x258  41 KB. Big one: 1400x723  191 KB

500x297  66 KB. Big one: 1400x831  436 KB

Разгон шести ядер вместе и по отдельности

Нечасто производители серверного оборудования предоставляют возможность выбора работы процессоров или оперативной памяти в нестандартных условиях или разгоне. Из своего личного опыта могу сказать, что мой любимый производитель такого рода оборудования – компания ASUS, ее материнские платы для рабочих станций в большинстве своем дают возможность выбора, что подтверждалось в предыдущих статьях цикла.

С ALR Revolution 6x6 все несколько сложнее. Если бы возможность разгона на 100% зависела от возможностей BIOS материнской платы, то о разгоне можно было бы забыть. Но на помощь пришли они – джамперы.

500x415  55 KB. Big one: 1200x995  271 KB

Джампер – лучший друг оверклокера (с). Народная мудрость. А еще хорошо, когда они есть. Если обратиться к руководству по материнской плате, можно увидеть такую табличку выбора множителя CPU с помощью комбинаций переключателей.

450x582  59 KB. Big one: 653x845  118 KB

Итого 14 вариантов: половина отвечает за выбор частоты FSB, которая может работать в двух режимах (60 и 66 МГц), остальные отвечают за множитель.

В результате Pentium Pro со свободным множителем гипотетически можно разогнать до 366 МГц. Но боюсь, для таких цифр потребуется, как минимум, жидкий гелий. Аналогичная табличка нанесена на текстолит самой материнской платы сервера.

450x567  59 KB

Зная предельные возможности разгона процессоров Intel Pentium Pro, которые при использовании жидкого азота доходят до 300 МГц, а при воздушном охлаждении уже хорошо, если с 200 МГц берут 233 МГц, можно говорить о том, что если пойдет и дальше, то это однозначно успех. Но поскольку экземпляров у меня шесть и никакой селекционный отбор не применялся, то главный критерий в данном случае это удача.

В результате шесть Intel Pentium Pro c частотою 200 МГц и кэш-памятью второго уровня 1 Мбайт при выставлении джамперов 66.6 х 3.4 заработали на частоте 233 МГц. Это 16.5% с каждого ядра или суммарно +99% к производительности всей системы. Или почти даром седьмой процессор. Ниже приведена ссылка на валидацию CPU-Z.

403x402  30 KB

К сожалению, на большее их не хватило.

Далее, выдавив полтюбика термопасты на новую партию испытуемых, а пасты нужно для таких площадей прилично, я установил радиаторы на шесть CPU Intel Pentium Pro с частотой 200 МГц и кэш-памятью 256 Кбайт, то есть вчетверо меньшей по объему. И забыв вернуть джамперы на место с предыдущего старта, я увидел на экране 233 МГц.

Следующим шагом была частота 240 МГц по формуле 60 х 4, и она была взята! Удача и в этот раз не подвела.

403x402  30 KB

А это уже плюс 20% производительности к каждому процессору. Следующей отметкой должны были стать 266 МГц, но, увы, меня ждал черный экран. Эта частота так и не покорилась шести самураям. Но даже 240 МГц – приличная цифра для такого количества CPU. Осталось выяснить последнее – производительность в тестах.

Тестовый стенд

Для проведения тестов была собрана следующая конфигурация:

  • Процессоры:
    • 6 x Pentium Pro 200 МГц, L2 1024 Кбайт;
    • 6 x Pentium Pro 200 МГц, L2 256 Кбайт;
  • Материнская плата: Unisys Aquanta HS6 (10140) чипсет Intel 450GX (6 x Socket 8);
  • Видеокарта: PNY GeForce2 MX400 PCI 64 Мбайт (Forceware 93.21);
  • Накопитель SSD: Kingston SSDNow V300 60 Гбайт.

Тестирование производительности проводилось в «Windows Whislter .Net Advanced Enterprise Server, Build 2600, Service Pack 2, 3 in 1» как-то так edition с помощью следующего ПО:

  • Super Pi mod. 1.5XS (задача 1M);
  • PiFast v.4.1;
  • wPrime v.1.43;
  • HWBOT Prime v.0.8.3;
  • CPU-Z v.1.87.0;
  • WinRAR x86 v. 5.40;
  • 7-Zip v.16.04;
  • AIDA64 5.50.3600;
  • SiSoftware Sandra 2004 SP2;
  • Cinebench 2003;
  • Cinebench R10.

Результаты тестирования

Для разогрева начнем с пары однопоточных тестов: Super Pi и PiFast.

Super Pi mod. 1.5XS

Super Pi mod. 1.5XS (задача 1M)

Время, минуты
Меньше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Если сравнить производительность Pentium Pro с тактовой частотой 200 МГц и просто Pentium c частотой 100 МГц, видно более чем двукратное превосходство серверного варианта Intel. Ясно, что объем кэш-памяти второго уровня оказывает влияние на итоговый результат. Процессор с частотой 240 МГц не смог одолеть своего коллегу с частотой 233 МГц и более емким кэшем второго уровня.

В то же время дотянуться до производительности Pentium II с частотой 233 МГц (Klamath) не удалось ни одному представителю Pentium Pro. А победителем данного раунда становится разогнанный до 300 МГц с применением экстремального охлаждения Pentium I, несмотря на отсутствие кэш-памяти второго уровня.

PiFast v.4.1

PiFast v.4.1

Время, секунды
Меньше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

В данном тесте 300 МГц частоты не принесли Pentium-I победы и даже Pentium Pro обогнал равночастотный Pentium II (Klamath). Казалось бы, два похожих теста, но разные алгоритмы. Но эти тесты были для наглядного примера, естественно, вся СИЛА ALR Revolution 6x6 в поддержке многопоточности, вот тут будет, где развернуться.

Для всех указанных ниже тестов я старался подобрать близкие по производительности результаты с разным количеством физических процессоров в системе, чтобы было легче представить, какая реальная производительность у этой интересной машины. Результаты брались из базы данных HWBOT.org.

wPrime v.1.43

wPrime v.1.43

Время, секунды
Меньше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Ядер, как и физических процессоров, много не бывает, не правда ли? Шесть Pentium Pro в своем штатном состоянии оказались быстрее, чем пара самых первых Pentium III с частотой 500 МГц в форм-факторе Slot 1, и даже быстрее, чем пара «Зионов» с частотой 550 МГц и увесистым L2 кэшем объемом 2 Мбайт в форм-факторе Slot 2. Но один 1 ГГц AMD Athlon с ядром Thunderbird в исполнении Socket 462 быстрее.

Разгон каждого процессора на 16.5% (или +1 дополнительный ЦП) приводит к тому, что они обгоняют уже пару Pentium III E с тактовой частотой 600 МГц на ядре Coppermine-256. А шесть Pentium Pro с L2 256 Кбайт практически на равных могут соперничать с Celeron с частотой 2.4 ГГц на ядре Northwood, который появился в продаже в марте 2003 года по цене $127. Если посчитать, то с момента появления в продаже ALR Revolution 6x6 прошло всего каких-то шесть лет. Прогресс никого не щадит, даже таких монстров, как ставший героем обзора.

HWBOT Prime v.0.8.3

HWBOT Prime v.0.8.3

Итоговый балл
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Запуск данного Java теста стал возможным благодаря моей чудо-OC Windows. Результаты, конечно, очень забавные, по-другому их назвать никак нельзя Пропустим сравнение с двумя Pentium III Xeon и взглянем на соседство шести Pentium Pro с частотой 200 МГц и Samsung Galaxy S3 на уже престарелом ARM Cortex-A9 с четырьмя ядрами с частотой 1200 МГц. Что уж говорить о современных флагманах, которые не оставят и камня на камне от суперсервера тех лет. А если такую производительность да поделить на массу устройств, то у ALR Revolution 6x6 в таком соотношении точно не будет шансов.

Еще очень симпатично смотрится парочка в виде процессора Intel Atom Z2480 для мобильных устройств с частотою 2 ГГц, одним ядром и технологией Hyper Threading, и разогнанный до предела Pentium Pro с частотой 240 МГц. Этот «малыш» размером 12 х 12 мм и с TDP 3 Вт идет на равных с шестью процессорами из прошлого. В остальном комментарии излишни.

WinRAR x86 v. 5.40

WinRAR x86 v. 5.40

Кбайт/с
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Показатели быстродействия в архивации данных у тестовой системы более чем достойные. Удалось обогнать даже двухпроцессорные системы с оперативной памятью, которая намного опережает по своим скоростным характеристикам древнюю Fast Page Mode Memory.

7-Zip v.16.04

7-Zip v.16.04 (размер словаря 32 Мбайт)

Итоговый результат, MIPS
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

В данном тесте тоже можно констатировать, что все шесть процессоров не ударили в грязь лицом. Даже на фоне двух Pentium II Overdrive 333 МГц они смотрятся хорошо. Кэш-память также вносит свою лепту в итоговый результат, как и частота FSB, которая не позволила шести Pentium Pro 240 МГц подняться над собратьями.

AIDA64 5.50.3600

Ниже на рисунке представлена часть скриншота из AIDA64. Кликните для увеличения.

AIDA64 5.50.3600

Чтение из памяти, Мбайт/с
Больше – лучше

500x341  9 KB. Big one: 1280x1024  123 KB

Чтение из памяти у данной системы на очень хорошем уровне, чего нельзя сказать о скорости записи в память.

AIDA64 v.5.50.3600

Запись в память, Мбайт/с
Больше – лучше

500x191  5 KB. Big one: 1280x1024  118 KB

500x480  66 KB. Big one: 528x507  122 KB

AIDA64 v.5.50.3600

CPU Queen, баллы
Больше – лучше

488x455  11 KB. Big one: 1280x1024  118 KB

Тестовая система оказалась в 7 с лишним раз быстрее Pentium c частотой 166 МГц и в 3.15 раза быстрее сервера Compaq ProLiant 800 с парой Pentium Pro 200 МГц.

AIDA64 v.5.50.3600

FPU Julia, баллы
Больше – лучше

499x304  7 KB. Big one: 1280x1024  116 KB

Аналогичным образом шесть разогнанных до 240 МГц процессоров быстрее сервера Compaq ProLiant 800 с парой Pentium Pro 200 МГц.

И, конечно же, тест Cache and Memory Benchmark. Слева направо: Pentium Pro 200 МГц (L2 1024 Кбайт), Pentium Pro @233 МГц (L2 1024 Кбайт) и Pentium Pro @240 МГц (L2 256 Кбайт).

500x165  37 KB. Big one: 1617x534  299 KB

SiSoftware Sandra 2004 SP2

SiSoftware Sandra 2004 SP2

Arithmetic benchmark, MIPS
Больше – лучше

500x315  17 KB. Big one: 1280x1024  108 KB

SiSoftware Sandra 2004 SP2

Multi-media benchmark, it/s
Больше – лучше

500x315  17 KB. Big one: 1280x1024  107 KB

Cinebench 2003

Cinebench 2003

Баллы
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

К вопросу о том, на чем лучше производить финальный рендеринг.

Cinebench R10

Cinebench R10

Баллы
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Очень отзывчивый тест. Жаль, что не удалось найти схожих результатов, но из графика видно, что итоговый показатель процессора зависит как от тактовой частоты, так и объема кэш-памяти второго уровня.

500x387  51 KB. Big one: 1680x1050  881 KB

Заключение

Настало время подвести черту под очередным проектом. Я постарался в деталях рассказать об уникальном суперсервере производства ALR. В конце 1990-х такая производительность была на грани фантастики, тогда обычный Pentium-I для многих был недостижимой целью, а основная масса играла на Dendy

Сейчас же это просто музейный экспонат, с мощностью, сопоставимой с одним ядром любого современного мобильного телефона. Остается загадкой, что будет через следующие двадцать лет, возможно 32 ядра AMD Ryzen Threadripper второго поколения в те времена начнут казаться чем-то нелепым.

Я же хочу поблагодарить интернациональную команду единомышленников, которая помогла мне осуществить данный проект, но точку в нем мы пока не ставим (пошел искать корпус для этого монстра и обдумывать еще пару идей на будущее).

Бонус-раунд при поддержке mentoza

При завершении работы над данным материалом я думал, что на «Заключении» все и закончится, а ведь когда набиралось «вступление», то в нем фигурировала такая мысль «… сравнение с производительностью современного HEDT шестиядерника».

Впрочем, еще при начале работы над проектом я попросил обладателей шестиядерных процессоров Intel уделить 30 минут своего времени и прислать мне результаты для сравнения с шестью Pentium Pro. Мне, например, было очень интересно узнать, во сколько раз увеличилась производительность за двадцать с лишним лет. В моем распоряжении есть лишь «народный» ПК на базе Core i7-2600K, за которым набираются эти строки, а у знакомых ничего больше четырех ядер нет. Но один оверклокер на просторах конференции все же нашелся , спасибо mentoza за предоставленные результаты Intel Core i7-7800X.

402x401  33 KB

В основу его тестовой платформы вошли:

  • Процессор: Intel Core i7-7800X 3500 МГц, LGA 2066, Hyper Threading – Off;
  • Материнская плата: ASUS Prime X299-A;
  • Оперативная память: DDR4 3600 МГц 4 x 8 Гбайт, CL-19, Quad Channel, XMP – On;
  • Операционная система: Microsoft Windows 10 x64, установленная на NVME SSD.

Как видите, в качестве оппонента выступает вполне современная HEDT платформа с шестиядерным процессором Skylake-X. Технология HT намеренно была отключена, чтобы сравнить шесть ядер с шестью процессорами. Платформа работала в режиме по умолчанию, без всякого разгона. Итак, настало время узнать, во сколько раз изменилась производительность за 21 год!

Тут мы вернемся к ранее приведенным тестам, добавив к результатам показатели Core i7-7800X. Надеюсь, скрипт движка сайта правильно отрисует такие большие проценты.

Super Pi mod. 1.5XS

Super Pi mod. 1.5XS (задача 1M)

Время, секунды
Меньше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

PiFast v.4.1

PiFast v.4.1

Время, секунды
Меньше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

wPrime v.1.43

wPrime v.1.43

Время, секунды
Меньше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

HWBOT Prime v.0.8.3

HWBOT Prime v.0.8.3

Итоговый балл
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

WinRAR x86 v. 5.40

WinRAR x86 v. 5.40

Кбайт/с
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

7-Zip v.16.04

7-Zip v.16.04 (размер словаря 32 Мбайт)

Итоговый результат, MIPS
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

AIDA64 Cache and Memory Benchmark

450x220  44 KB. Big one: 1094x534  234 KB

CPU-Z 1.87.0 Benchmark

CPU-Z 1.87.0 Benchmark

Итоговый результат, баллы
Больше – лучше

450x446  49 KB. Big one: 814x806  279 KB

Cinebench 2003

Cinebench 2003

Баллы
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Cinebench R10

Cinebench R10

Баллы
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

В качестве дополнительной информации для размышления приведу итоговое время выполнения данного теста. Так, Intel Core i7-7800X выполнил финальный рендеринг ровно за 20 секунд, а шести Pentium Pro для выполнения той же задачи понадобилась 21 минута и 14 секунд. Вот так!

Итоги

Вот, пожалуй, и все, все обещания выполнены, результаты оказались весьма интересными, есть над чем поразмыслить и задуматься. Лично мне добавить к ним больше нечего. Надеюсь, потраченные на данный проект полгода времени были использованы не напрасно.

Остается открытым вопрос с Intel Pentium II Overdrive 333 МГц, но надежды на продолжение истории я все же не теряю.

500x385  49 KB. Big one: 1280x855  249 KB

Всех оверклокеров и энтузиастов с наступающим 2019 годом
Впереди будет много интересного!

Max1024


Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страницы материала
  • Вступление, экстерьер и интерьер, BIOS Setup, особенности архитектуры и принципы работы шести CPU, разгон шести ядер вместе и по отдельности, тестовый стенд, результаты тестирования, заключение, бонус, итоги
Страница 1 из 1
Оценитe материал
рейтинг: 4.9 из 5
голосов: 73

Комментарии Правила

Лента материалов раздела



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают