الآثار: المعيار للمعالج 386 والتسعين محطما

من عام 2019 ، يبدو أن جهاز الكمبيوتر في أوائل التسعينات غير قادر على أي شيء. لا يتم تشغيل الفيديو. لا تستطيع الموسيقى الموجودة في MP3 ، أو يمكنها ، ولكن بجودة لا تحبها. لن تعمل Crysis. لكن بعد أن قمت بتجميع وإطلاق نظام قديم لقطع الغيار قبل 30 عامًا تقريبًا ، تساءلت: كيف بالضبط هو غير قادر؟ في أي وحدات يتم التعبير عن هذا؟ وكيفية قياسه؟

كل شيء ليس سهلاً مع القياسات ، إذا حاولت مقارنة جهاز كمبيوتر قديم بجهاز حديث: إذا نجحت في تشغيل معايير قديمة على أجهزة كمبيوتر جديدة ، فستكون النتائج غريبة. البرامج الأكثر حداثة لن تقلع على جهاز كمبيوتر قديم. اليوم ، سيكون هناك منشور تقني ممل إلى حد ما أقارن فيه قوة الحوسبة للمعالج 386 بجهاز كمبيوتر محمول يعمل بنظام Pentium III وسطح مكتب يستند إلى Intel Xeon X5690. المفسد: نما الأداء في التسعينات أسرع بكثير من الصفر.

جميع المواد ذات الصلة:

0. 1992 في الصحافة الكمبيوتر
1. النظر في اللوحة الأم للكمبيوتر 386
2. المعيار للمعالج 386 والتسعين محطما <- أنت هنا
3. صعوبة اختيار بطاقة الصوت للألعاب DOS
4. ميزات Sound Blaster Pro 2
5. رولاند MT-32 ، صوت بديل لألعاب DOS

أحتفظ بيوميات من مجموعة من قطع الحديد القديمة في برقية .

الدرامية على الأشخاص

لذلك ، فإن جهازنا التجريبي الرئيسي هو جهاز كمبيوتر يعتمد على معالج 80386DX بتردد 40 ميجاهرتز و 32 ميجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، و معالج مساعد 80387 ومحرك أقراص فلاش بدلاً من محرك أقراص ثابت. في حين أن هذا ليس جهاز كمبيوتر ، ولكن مجموعة من اللوحات المثبتة على مربع من تحت بطاقة فيديو قديمة. يمكن أن يعزى مثل هذا النظام تقريبًا إلى الأعوام 1991-1992: في تلك الأيام كان هناك أجهزة كمبيوتر أكثر قوة ، ولكن مثل هذا 386 كان خيارًا معقولًا تمامًا.



أضف كمبيوتر ThinkPad T22 استنادًا إلى معالج Intel Pentium III بتردد 900 ميجاهرتز و 256 ميجابايت من الذاكرة ومحرك أقراص ثابت سعة 80 جيجابايت. تحدثت أكثر عن هذا الكمبيوتر المحمول هنا . صدر في عام 2001 ، بعد حوالي عشر سنوات من 386.


إذا كان الأمر كذلك ، فسيكون من المنطقي الترجيع إلى الوراء عشر سنوات أخرى. لهذا الغرض ، يعد الكمبيوتر المكتبي المعتدل على أساس مجموعة شرائح Intel X58 ، الذي تم تجميعه في بداية هذا العام ، مع معالج Xeon X5690 (تردد قياسي يبلغ 3.3 جيجاهرتز ، يعمل - 3.9) و 32 جيجابايت من الذاكرة مناسبًا بشكل مثالي. على الرغم من الخصائص المثيرة للإعجاب ، فإن هذا يمثل المدرسة "الثابتة" لبناء الكمبيوتر. يمكنك توصيل محرك الأقراص بالأصل إليه والتمهيد إلى MS-DOS دون الرقص باستخدام الدف. تم إصدار اللوحة الأم لهذا الكمبيوتر في عام 2009 ، ولكن تم طرح المعالج للبيع في عام 2011.

معايير تحت DOS

المعايير في شكلها الحديث ، كبرنامجين منفصلين للقياس المتكامل لأداء الكمبيوتر ، لم تظهر على الفور. قامت مجلة PC Magazine تقريبًا بمعايير الأداء الأساسية: تنفيذ التعليمات وسرعة معالجة البيانات في الذاكرة وما شابه. في معظم الأحيان ، تم قياس الوقت المستغرق لإكمال العمليات ، وهي مشكلة: على جهاز كمبيوتر شخصي حديث ، ما تم استخدامه يستغرق دقائق معدودة في جزء من الثانية.


يعد اختبار LandMark ، الذي تم تطويره منذ عام 1981 ، أحد أقدم المعايير العالمية. نظرًا لأن أداء النظام لا يعتمد بالفعل على تردد المعالج فحسب ، بل يعتمد أيضًا ، على سبيل المثال ، على توفر المعالج الثانوي وذاكرة التخزين المؤقت ، قام المصنعون بكتابة النتائج في LandMark في الإعلان. كانت طريقة الحساب غريبة: تمت مقارنة الأداء مع النظام المرجعي PC / AT من IBM استنادًا إلى المعالج 286 بتردد 6 ميجا هرتز. إن نتيجة الاختبار لجهاز الكمبيوتر الخاص بك هي قيمة نظرية معينة لتكرار المعالج 286 ، حيث تكون مساوية للنظام قيد الدراسة. على سبيل المثال ، يعمل معالج 386 الخاص بي بنفس الطريقة التي يعمل بها المعالج 286 عند 69.45 ميغاهرتز. الكمبيوتر المحمول Pentium III يبدو كما لو أن جهاز 286 كان يعمل بتردد 8695 ميجاهرتز. قم بإجراء الاختبار على Xeon واحصل على تجاوز عداد النتيجة:



حدثت مثل هذه المواقف في المرحلة المبكرة من تطور أجهزة الكمبيوتر الشخصية في كثير من الأحيان: لم يستطع المطورون تخيل أن تردد المعالج أو طاقة المعالجة أو سعة الذاكرة قد وصلوا إلى مثل هذه القيم العملاقة. أو لم يفكروا فقط: مشكلة Y2K لها جذور متشابهة. بالمناسبة ، تخضع اللوحة 386 جزئيًا لها - بعد 31 ديسمبر 1999 ، تبدأ في 1 يناير 1900. إذا قمت بتعيين السنة مباشرة ، فسيعمل كل شيء بشكل جيد. وهذه هي الطريقة التي يتفاعل بها إصدار DOS من لعبة SimCity 2000 مع 32 ميغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي:


بشكل عام ، يعد LandMark مناسبًا لمقارنة أجهزة الكمبيوتر قبل عام 1993 مع بعضها البعض. كما أنه يقوم بإجراء العمليات الحسابية بشكل مستمر ، وبفضل ذلك ، يمكن التحقق مما إذا كان تردد المعالج قد انخفض بسبب زر Turbo: في بعض الأنظمة ، يجب إغلاق جهة الاتصال المقابلة على اللوحة الأم ، وفي حالات أخرى - مفتوحة. ولكن كان علي أن أبحث عن شيء آخر. يأتي معيار Speedsys الذي سبق ذكره في المقالة السابقة في عملية الإنقاذ:


تم تطويره حتى منتصف الصفر ، وهو يتعرف على معالجات تلك الحقبة دون مشاكل ، والأهم من ذلك ، أنها تعمل بشكل جيد حتى على Xeon. النتيجة عند 386 (نحن مهتمون بالرسم البياني في أسفل اليسار) - 7.07 نقطة.



النتيجة على كمبيوتر محمول مع PIII-900 هي 1039.51 نقطة.



على Xeon ، لا يمكن إطلاق هذا المؤشر إلا أصليًا. في DosBox ، وفي جهاز افتراضي مع FreeDos ، لم ينجح الأمر بالنسبة لي. ساعد محرك أقراص فلاش للتمهيد مع DOS. والنتيجة 7540.05 نقطة. بمعنى آخر ، من 1991 إلى 2001 ، زادت الإنتاجية بمقدار 147 مرة ، من 2001 إلى 2011 - بنسبة 7.2 مرة. نعم ، لكن هذا الاختبار لا يأخذ في الاعتبار أن Xeon لديه ستة مراكز للمعالجات. بالمناسبة ، إذا كنت تفكر في تكرار هذه التجربة الغريبة ، فإنني أوصي بتعطيل جميع أنظمة توفير الطاقة في نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS) ، وإلا فستحصل على انتشار في النتائج.



نحن بحاجة إلى تجربة بعض التطبيقات الحقيقية ، وهنا الألعاب هي الأنسب. تم إصدار أول Doom في نهاية عام 1993 ، وعلى أجهزة الكمبيوتر 386 أنتجت نفس التأثير كما في 2007 Crysis. أعني ، الآن فقط لم يكن لديك جهاز كمبيوتر جديد ، لكن لائق. لكن الموت يخرج ولا يمكنك لعبها. بتعبير أدق ، يمكنك ذلك ، ولكن ستكون الصورة بحجم طابع بريدي. من المهم إعادة إنتاج معلمات الاختبار بدقة: إعدادات الرسومات وحجم الصورة وإصدار Doom نفسه.



في وقت واحد ، قام مضيف قناة Phil's Computer Lab بتجميع مجموعة من مقاييس DOS القديمة مع ملف دفعي مناسب. لقد بدأت الموت وغيرها من الاختبارات من التجميع. تحتوي الحزمة على نسختين من معيار Doom - مع إعدادات الحد الأدنى والحد الأقصى. لم يتم استخدام الخيار الأخير تقريبًا في لعبة حقيقية ، لأنه يخفي قائمة اللعبة. لكنها مناسبة للاختبارات. يكتب المعيار النتيجة في وحداته ، والتي يجب تحويلها إلى إطارات في الثانية. أظهر الرقم 386 بمعدل 28.7 إطارًا في الثانية "بحد أدنى" و 7.12 إطارًا في الثانية بأقصى جودة. قارن مع أجهزة الكمبيوتر الأكثر حداثة: 461 و 123 إطارًا في الثانية على Pentium III ، و 426 و 93 إطارًا في الثانية بالكامل على جهاز Xeon X5690. من الواضح أن "الدوما" لا يحب شيئًا ما في نظامي الأقوى ويظهر نتائج أقل من بنتيوم الثالث.

يتم ملاحظة موقف مشابه في الأداة المساعدة Norton System Information 8.0. يُظهر مؤشر المعالج المدمج 43.2 نقطة عند 386 و 344.7 نقطة في PIII و 960 نقطة في Xeon. تباطأ تطور المعالجات على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية ، لكن ليس كثيرًا.

ويندوز 95 و SuperPi

حسنًا ، لا يزال تشغيل MS-DOS على جهاز ذي ستة نواة يمثل تحريفًا. ماذا عن البرامج المكتوبة تحت ويندوز 32 بت؟ من الناحية النظرية ، يمكن تشغيلها على جميع الأنظمة الثلاثة. في الممارسة العملية ، تحتاج إلى تحديد البرامج والإصدارات المرجعية بعناية: بدأ المطورون في رفض دعم نظام التشغيل Win9x الموجود بالفعل في منتصف العقد الأول من القرن العشرين. تعمل بعض البرامج بشكل جيد على نظام التشغيل Windows 98 ، لكن لدي جهاز كمبيوتر من عام 1991 إلى عام 1992 ، ونظام التشغيل Windows 95 كثير للغاية بالنسبة له. سنضعها.


تم إطلاق نظام التشغيل Windows 95 بصيغته المعدلة بواسطة OSR2 في عام 1996. في 386 ، لا تعمل ببطء فقط ، ولكن لا تصوم أيضًا. إنه يوفر مقدارًا كبيرًا من ذاكرة الوصول العشوائي (وفقًا لمعايير تلك السنوات) ، ولكن حتى لوحة التحكم القياسية ، يقوم الكمبيوتر الرجعي بالتعادل على مهل. ومع ذلك ، له ميزة واحدة: على عكس الأنظمة الحديثة ، يبطئ نظام التشغيل Windows 95 بشكل متوقع . في أي حال ، لن يبدأ تشغيل PCMark أو أي معيار شامل آخر على هذا النظام. هناك حاجة إلى شيء بسيط للغاية ، وهذا يتوقف فقط على قوة المعالجة. على سبيل المثال ، SuperPi.


في منتدى Vogons ، وجدت إصدارًا من اختبار SuperPi الذي يتم تشغيله على كل من نظامي التشغيل Windows 95 و Windows 98 و Windows 10. نتائج لحساب مليون منزلة عشرية من Pi:

• زيون X5690: 10.531 ثانية
• Pentium III 900: 3 دقائق 3.786 ثانية
• 80386 DX40: 16 ساعة 58 دقيقة 31.445 ثانية

هم. لا يتباطأ هذا المعالج ، فهو يحافظ على توازن العمل والحياة الشخصية. اتضح أن معالج 2001 يعتبر عدد Pi أسرع 332 مرة من الرقم 386. Xeon أسرع 17.5 مرة من Pentium III ، وأسرع 5800 مرة من المعالج 386. تقدم جيد ، توافق.

برنامج WinRar و multithreading

تعطي النتائج في SuperPi محاذاة مماثلة في نمو الأداء مقارنة بسبيدس. لكنهم غير قادرين على إجراء تقييم دقيق لجميع ميزات Intel Xeon الستة النواة ، نظرًا لأنها مترابطة بشكل فردي. ما هو المعيار الذي يمكن تشغيله على الأجهزة القديمة ، وعلى الجديد في عدة سلاسل في وقت واحد؟ اقترح خيارات في التعليقات ، ولكن أحد الخيارات التي وجدتها هو أرشيف WinRAR. على نظام التشغيل Windows 95 وأجهزة الكمبيوتر الأحدث ، يعمل الإصدار 3.80 لعام 2008 دون مشاكل. فيما يلي نتائج Xeon في أوضاع أحادية الربط ومتعددة الخيوط:



هذه هي نتيجة بنتيوم الثالث:


مع المعالج 386 هو أكثر صعوبة. يعمل معيار WinRar المدمج مثل هذا: فهو يقوم باستمرار بحفظ البيانات ، وبعد تلقي إحصائيات كافية ، تظهر النتيجة - سرعة الأرشفة بالكيلوبايت في الثانية. على جهاز كمبيوتر حديث ، تظهر النتيجة بعد معالجة حوالي 25-30 ميغابايت من البيانات. استغرق الأمر أكثر من يوم للوصول إلى هذا الرقم على المعالج 386!


في نهاية اليوم الثاني من الاختبار ، تخليت: لم ينرر برنامج WinRAR بعناد النتيجة ، لكن لقطة الشاشة أعلاه تساعد على تقييم الأداء بدقة - حوالي 214 بايت في الثانية. هذا هو 1210 مرات أبطأ من بنتيوم الثالث. Xeon في الوضع المفرد هو أسرع بنحو 4 مرات من بنتيوم الثالث. في الوضع متعدد الخيوط ، يكون أسرع 15 مرة ، على الرغم من أن الفرق بين مؤشر ترابط واحد وعدة سلاسل لا يتوافق قليلاً مع عدد النوى - ربما هذا هو قيود رمز WinRAR.

النتائج

أولا ، دعنا نذهب من خلال نتائج المعايير. قياساتي ، بحكم تعريفها ، غير دقيقة: لدي شعور بأنه في نفس نظام WinRAR 386 ، لم يتمكن ببساطة من هضم كمية كبيرة من البيانات (لذلك) ، وكان المعالج في وضع الخمول في كثير من الأحيان أكثر مما اعتقدت. ومع ذلك ، أظهرت ثلاثة معايير مختلفة (Speedsys و SuperPi و WinRAR) زيادة في الأداء بين أجهزة الكمبيوتر 1991 و 2001 مئات المرات! زادت السنوات العشر القادمة من الإنتاجية بمقدار عشر مرات كحد أقصى. مرة أخرى ، هذه ليست مقارنة صادقة تمامًا: قد لا تستخدم المعايير القديمة تعليمات الحديد الجديدة.

دعنا ننظر إلى مصدر مستقل. فيما يلي نتائج معيار Linpack القياسي لقدرة الحوسبة للأنظمة التي تبدأ من الإصدار 386 وحتى الجيل الثالث من Core i7 (ومع التحسين للهندسة المعمارية ، باستخدام تعليمات SSE و AVX ، حيثما أمكن ذلك). الفرق بين 386-40 (0.53 Mflops) ، Pentium III-1000 (316.67) و Core i7-3930K (3112.94) يظهر تخطيط مماثل. يبلغ النمو 600 مرة تقريبًا في التسعينات وفقط 10 مرات فقط.

في نهاية الألفية الأخيرة ، لاحظنا زيادة هائلة في أداء أجهزة الكمبيوتر الشخصية. في القرن الجديد ، كان هناك أيضًا نمو كبير ، لكن هذا التقدم المجنون لم يعد كذلك. علاوة على ذلك ، في الثمانينيات ، منذ بداية عصر أجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع أجهزة الكمبيوتر ، لم يكن التطوير سريعًا للغاية - 8086 يختلف عن 80386 (وفقًا لنتائج اختبار لاندمارك نفسه) بنحو 50 مرة ، وليس بحلول 500. وهذا يجعل التسعينيات ظاهرة فريدة من نوعها في تاريخ أجهزة الكمبيوتر : لقد بدأنا باستخدام محرر النصوص Lexicon و Norton Commander ، وانتهينا بتدفق الصوت عبر الشبكة والألعاب ثلاثية الأبعاد والفيديو بجودة الاستوديو.

على الرغم من اختلاف الأداء بين Xeon ذي الستة النواة والمعالج 386 بمقدار ألف مرة ، تمت كتابة نصف هذه المقالة دون مشاكل على النظام القديم في Microsoft Word 6.0. لا تتطلب بعض المهام وجود أنظمة حديثة قوية على الإطلاق ، حيث يتم تأدية أدائها عن طريق "الراحة" (مثل المزامنة مع السحابة) وطريقة كتابة التعليمات البرمجية. أظهر اختبار الإجهاد الذي استمر يومين في WinRAR أن نظامي 386 قد لا يكون الأسرع ولكنه مستقر وموثوق به. لذلك ، سوف نستمر في البحث.

في المقالة التالية ، أخطط للبحث في 386 بطاقة صوت قديمة. في هذه الأثناء ، إليك مفسد آخر لموضوع آخر ، ستستغرق دراسته وقتًا أطول.