Antigüedades: punto de referencia del 386 ° procesador y de los elegantes noventa

A partir de 2019, parece que la computadora de principios de los noventa no es capaz de nada. El video no se reproduce. La música en MP3 no puede, o puede, pero con tal calidad que no te gustará. Crysis no se ejecutará. Pero después de ensamblar y lanzar un sistema vintage de repuestos hace casi 30 años, me preguntaba: ¿cómo exactamente no es capaz? ¿En qué unidades se expresa esto? ¿Y cómo medirlo?

No es fácil con las mediciones, si intenta comparar una computadora antigua con una moderna: si logra ejecutar puntos de referencia antiguos en las PC nuevas, los resultados serán extraños. El software más moderno no despegará en una computadora vieja. Hoy habrá una publicación técnica más o menos aburrida en la que compararé la potencia informática del procesador 386 con una computadora portátil basada en Pentium III y una computadora de escritorio basada en Intel Xeon X5690. Spoiler: el rendimiento en los años noventa creció mucho más rápido que en cero.

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Llevo un diario de un coleccionista de viejas piezas de hierro en un Telegram .

Actores

Entonces, nuestro principal experimental es una computadora basada en un procesador 80386DX con una frecuencia de 40 megahercios, 32 megabytes de RAM, un coprocesador 80387 y una unidad flash en lugar de un disco duro. Si bien esto no es una computadora, sino una colección de placas instaladas en una caja debajo de una vieja tarjeta de video. Tal sistema puede atribuirse aproximadamente a los años 1991-1992: en aquellos días había computadoras más potentes, pero una 386a era una opción bastante razonable.



Agregue una laptop ThinkPad T22 basada en el procesador Intel Pentium III con una frecuencia de 900 megahercios, 256 megabytes de memoria y un disco duro de 80 gigabytes. Hablé más sobre esta computadora portátil aquí . Fue lanzado en 2001, unos diez años después del 386.


Si es así, sería lógico rebobinar el tiempo otros diez años por delante. Una computadora de escritorio moderadamente vintage basada en el chipset Intel X58, ensamblada a principios de este año , con un procesador Xeon X5690 (frecuencia estándar 3.3 GHz, funcionando - 3.9) y 32 gigabytes de memoria es ideal para esto . A pesar de las impresionantes características, este es un representante de la escuela "inmóvil" de construcción de computadoras. Puede conectar el disco de forma nativa y arrancar en MS-DOS sin bailar con una pandereta. La placa base de esta computadora se lanzó en 2009, pero el procesador salió a la venta en 2011.

Benchmarks bajo DOS

Los puntos de referencia en su forma moderna, como programas separados para la medición integrada del rendimiento de la computadora, no aparecieron de inmediato. PC Magazine casi todos los años ochenta midieron los parámetros de rendimiento más básicos: la ejecución de instrucciones, la velocidad del procesamiento de datos en la memoria y similares. La mayoría de las veces, se midió el tiempo necesario para completar las operaciones, lo cual es un problema: en una PC moderna, lo que solía tomar minutos ahora se completa en una fracción de segundo.


Uno de los primeros puntos de referencia universales es la prueba LandMark, desarrollada desde 1981. Dado que el rendimiento del sistema ya dependía no solo de la frecuencia del procesador, sino también, por ejemplo, de la disponibilidad de un coprocesador y la presencia de memoria caché, los fabricantes escribieron los resultados en LandMark en publicidad. El método de cálculo era extraño: el rendimiento se comparó con el sistema de referencia PC / AT de IBM basado en el procesador 286 con una frecuencia de 6 megahercios. El resultado de la prueba para su computadora es un cierto valor teórico de la frecuencia del procesador 286, en el cual sería igual al sistema en estudio. Por ejemplo, mi procesador número 386 funciona igual que el procesador número 286 a 69,45 megahercios. Una computadora portátil Pentium III es como si la 286a estuviera operando a una frecuencia de 8695 megahercios. Ejecute la prueba en Xeon y obtenga el desbordamiento del contador de resultados:



Tales situaciones en la era temprana del desarrollo de las computadoras personales ocurrieron a menudo: los desarrolladores no podían imaginar que la frecuencia del procesador, la potencia de procesamiento o la capacidad de memoria alcanzaran valores tan gigantescos. O simplemente no pensaron: el problema Y2K tiene raíces similares. Por cierto, la placa madre 386 está parcialmente sujeta a ella: después del 31 de diciembre de 1999, comienza el 1 de enero de 1900. Si establece el año directamente, entonces todo funciona bien. Y así es como la versión DOS del juego SimCity 2000 reacciona a 32 megabytes de RAM:


En general, LandMark es adecuado para comparar computadoras antes de 1993 entre sí. También realiza cálculos continuamente, y gracias a él es posible verificar si la frecuencia del procesador se reduce debido al botón Turbo: en algunos sistemas, el contacto correspondiente en la placa base debe estar cerrado, en otros, abierto. Pero tuve que buscar otra cosa. El punto de referencia de Velocys ya mencionado en el artículo anterior viene al rescate:


Fue desarrollado hasta mediados de cero, reconoce a los procesadores de esa época sin problemas y, lo más importante, funciona bien incluso en Xeon. El resultado en 386 (estamos interesados ​​en el gráfico en la parte inferior izquierda) - 7.07 puntos.



El resultado en una computadora portátil con PIII-900 es 1039.51 puntos.



En Xeon, este punto de referencia solo se puede iniciar de forma nativa. En DosBox, y en una máquina virtual con FreeDos, no funcionó para mí. La unidad flash de arranque con DOS ayudó. El resultado es 7540.05 puntos. En otras palabras, de 1991 a 2001, la productividad aumentó en 147 veces, de 2001 a 2011, en 7,2 veces. Sí, pero esta prueba no tiene en cuenta que Xeon tiene seis núcleos de procesador. Por cierto, si piensas en repetir este extraño experimento, te recomiendo deshabilitar todos los sistemas de ahorro de energía en el BIOS, de lo contrario obtendrás una difusión en los resultados.



Necesitamos probar algunas aplicaciones reales, y aquí los juegos son los más adecuados. El primer Doom se lanzó a fines de 1993, y en las 386 computadoras produjo el mismo efecto que en 2007 Crysis. Quiero decir, justo ahora no tenías la PC más nueva pero decente. Pero Doom sale y no puedes jugarlo. Más precisamente, puede, pero la imagen tendrá el tamaño de un sello postal. Es importante reproducir con precisión los parámetros de prueba: configuración de gráficos, tamaño de imagen y la versión de Doom.



En un momento, el anfitrión del canal de YouTube Phil's Computer Lab reunió un paquete de puntos de referencia antiguos de DOS con un conveniente archivo por lotes. Comencé Doom y otras pruebas desde su ensamblaje. El paquete tiene dos versiones del benchmark Doom, con configuraciones mínimas y máximas. La última opción casi nunca se usó en un juego real, ya que oculta el menú del juego. Pero es adecuado para pruebas. El punto de referencia escribe el resultado en sus unidades, que deben convertirse en cuadros por segundo. El 386º mostró 28.7 fps "como mínimo" y 7.12 fps con la máxima calidad. Compare con las PC más modernas: 461 y 123 fps en el Pentium III, y completamente frívolas 426 y 93 fps en el Xeon X5690. La "Duma" claramente no le gusta algo en mi sistema más poderoso y muestra resultados más bajos que en el Pentium III.

Se observa una situación similar en la utilidad Norton System Information 8.0. El punto de referencia del procesador integrado muestra 43.2 puntos en 386, 344.7 puntos en PIII y 960 puntos en Xeon. El desarrollo de procesadores se ha ralentizado en los últimos 15 años, pero no tanto.

Windows 95 y SuperPi

De acuerdo, ejecutar MS-DOS en una máquina de seis núcleos sigue siendo una perversión. ¿Qué pasa con los programas escritos en Windows de 32 bits? Teóricamente, se pueden ejecutar en los tres sistemas. En la práctica, debe seleccionar cuidadosamente el software y las versiones de referencia: los desarrolladores comenzaron a rechazar el soporte para Win9x ya a mediados de la década de 2000. Algunos programas funcionan bien en Windows 98, pero tengo una computadora 1991-1992, y Windows 95 es demasiado para él. Lo pondremos


Windows 95 modificado por OSR2 se lanzó en 1996. Con 386 años, trabaja no solo lentamente, sino tampoco rápido. Ahorra una cantidad enorme (según los estándares de esos años) de RAM, pero incluso el Panel de control estándar que la retrocomputadora consume sin prisa. Sin embargo, tiene una ventaja: a diferencia de los sistemas modernos, Windows 95 se desacelera previsiblemente . En cualquier caso, PCMark o cualquier otro punto de referencia integral en este sistema no se iniciará. Se necesita algo muy simple, que depende solo de la potencia de procesamiento. Por ejemplo, SuperPi.


En el foro de Vogons, encontré una versión de la prueba SuperPi que se ejecuta tanto en Windows 95 como en Windows 98 y Windows 10. Resultados para calcular un millón de decimales de Pi:

• Xeon X5690: 10.531 segundos
• Pentium III 900: 3 minutos 3.786 segundos
• 80386 DX40: 16 horas 58 minutos 31.445 segundos

Hmm Este procesador no se ralentiza, mantiene un equilibrio entre el trabajo y la vida personal. Resulta que el procesador 2001 considera el número Pi 332 veces más rápido que el 386. Xeon es 17.5 veces más rápido que Pentium III y 5800 veces más rápido que el 386 ° procesador. Buen progreso, de acuerdo.

WinRar y multihilo

Los resultados en SuperPi dan una alineación similar en el crecimiento del rendimiento en comparación con Velocysys. Pero no pueden evaluar con precisión todas las características del Intel Xeon de seis núcleos, ya que son estrictamente de un solo subproceso. ¿Qué punto de referencia se puede ejecutar en el hardware antiguo y en el nuevo en varios hilos simultáneamente? Sugiera opciones en los comentarios, pero una que encontré es el archivador WinRAR. En PC con Windows 95 y posteriores, la versión 3.80 de 2008 funcionó sin problemas. Estos son los resultados para Xeon en modos de subprocesos múltiples y múltiples subprocesos:



Este es el resultado para Pentium III:


Con el 386º procesador es más difícil. El benchmark WinRar incorporado funciona de esta manera: archiva datos continuamente y, después de recibir suficientes estadísticas, muestra el resultado: la velocidad de archivado en kilobytes por segundo. En una computadora moderna, el resultado se muestra después de procesar aproximadamente 25-30 megabytes de datos. ¡Llevó más de un día alcanzar esta cifra en el 386 ° procesador!


Al final del segundo día de la prueba, me di por vencido: WinRAR obstinadamente no mostró el resultado, pero la captura de pantalla anterior ayuda a evaluar con precisión el rendimiento, aproximadamente 214 bytes por segundo. Esto es 1210 veces más lento que en el Pentium III. Xeon en modo de subproceso único es aproximadamente 4 veces más rápido que el tercer Pentium. En el modo de subprocesos múltiples, es 15 veces más rápido, aunque la diferencia entre un subproceso y varios no corresponde ligeramente al número de núcleos; esto puede ser una limitación del código WinRAR.

Conclusiones

Primero, repasemos los resultados de los puntos de referencia. Mis mediciones son, por definición, inexactas: tengo la sensación de que en el mismo sistema WinRAR 386, simplemente no podía digerir una gran cantidad de datos (para ello), y el procesador a menudo estaba inactivo de lo que pensaba. Sin embargo, tres puntos de referencia diferentes (Speedsys, SuperPi y WinRAR) mostraron un aumento de rendimiento entre las computadoras de 1991 y 2001 cientos de veces. Los siguientes diez años aumentaron la productividad en un máximo de diez veces. Una vez más, esta no es una comparación completamente honesta: los puntos de referencia antiguos pueden no usar las nuevas instrucciones de hierro fresco.

Veamos una fuente independiente. Estos son los resultados del punto de referencia universal de Linpack para la potencia informática de los sistemas a partir de la 386a y hasta la tercera generación de Core i7 (y con optimización para la arquitectura, utilizando, cuando sea posible, instrucciones SSE y AVX). La diferencia entre 386-40 (0.53 Mflops), Pentium III-1000 (316.67) y Core i7-3930K (3112.94) muestra un diseño similar. El crecimiento es casi 600 veces en los noventa y solo 10 veces en cero.

Al final del último milenio, observamos un aumento explosivo en el rendimiento de las computadoras personales. En el nuevo siglo, también hubo crecimiento, y significativo, pero ese progreso loco ya no existía. Además, en los años ochenta, desde el comienzo de la era de las PC compatibles con PC, el desarrollo tampoco fue tan rápido: 8086 difiere de 80386 (según los resultados de la misma prueba Landmark) en aproximadamente 50 veces, y no en 500. Esto convierte a los noventa en un fenómeno único en la historia de las computadoras : Comenzamos con el editor de texto Lexicon y Norton Commander, y terminamos con la transmisión de audio a través de la red, juegos en 3D y video con calidad de estudio.

A pesar de la diferencia de rendimiento entre el procesador Xeon de seis núcleos y el procesador 386 mil veces, la mitad de este artículo se escribió sin problemas en el sistema anterior en Microsoft Word 6.0. Algunas tareas no requieren sistemas modernos potentes, su rendimiento se ve afectado por la "conveniencia" (como la sincronización con la nube) y el enfoque para escribir código. Dos días de pruebas de estrés en WinRAR mostraron que mi 386º sistema puede no ser el más rápido, sino estable y confiable. Entonces, continuaremos la investigación.

En el próximo artículo, planeo investigar 386 tarjetas de sonido antiguas. Mientras tanto, aquí hay otro spoiler para otro tema, cuyo estudio me llevará mucho más tiempo.