A partir de 2019, parece que o computador do início dos anos 90 não é capaz de nada. O vídeo não é reproduzido. A música em MP3 não pode, ou pode, mas com tanta qualidade que você não vai gostar. Crysis não será executado. Mas depois que montei e lancei um sistema vintage de peças de reposição quase 30 anos atrás, fiquei pensando: como exatamente ele não é capaz? Em que unidades isso é expresso? E como medir isso?
Tudo não é fácil com as medições, se você tentar comparar um computador antigo com um moderno: se você conseguir executar benchmarks antigos em novos PCs, os resultados serão estranhos. Um software mais moderno não decola em um computador antigo. Hoje, haverá uma publicação técnica mais ou menos
chata, na qual compararei o poder de computação do 386º processador com um laptop baseado no Pentium III e um desktop baseado no Intel Xeon X5690. Spoiler: o desempenho nos anos 90 cresceu muito mais rápido que no zero.
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Portanto, nosso principal assunto de teste é um computador baseado em um processador 80386DX com uma frequência de 40 megahertz, 32 megabytes de RAM, um coprocessador 80387 e uma unidade flash em vez de um disco rígido. Embora este não seja um computador, mas uma coleção de placas instaladas em uma caixa sob uma placa de vídeo antiga. Esse sistema pode ser atribuído aos anos 1991-1992: naquela época havia computadores mais poderosos, mas esse 386º era uma escolha bastante razoável.
Adicione um laptop ThinkPad T22 baseado em um processador Intel Pentium III com uma frequência de 900 megahertz, 256 megabytes de memória e um disco rígido de 80 gigabytes. Eu falei mais sobre esse laptop
aqui . Foi lançado em 2001, cerca de dez anos após o 386º.
Nesse caso, seria lógico voltar o tempo daqui a dez anos. Para isso
, é ideal
um desktop moderadamente vintage, baseado no chipset Intel X58,
montado no início deste ano , com um processador Xeon X5690 (frequência padrão de 3,3 GHz, funcionando - 3,9) e 32 gigabytes de memória. Apesar das características impressionantes, este é um representante da escola "imóvel" de construção de computadores. Você pode conectar a unidade nativamente a ela e inicializar no MS-DOS sem dançar com um pandeiro. A placa-mãe deste computador foi lançada em 2009, mas o processador foi colocado à venda em 2011.
Benchmarks no DOS
Os benchmarks em sua forma moderna, como programas separados para medição integrada do desempenho do computador, não apareceram imediatamente. A PC Magazine quase todos os anos 80 mediu os parâmetros de desempenho mais básicos: a execução de instruções, a velocidade do processamento de dados na memória e similares. Na maioria das vezes, o tempo necessário para concluir as operações era medido, o que é um problema: em um PC moderno, o que costumava levar minutos agora é concluído em uma fração de segundo.
Um dos primeiros benchmarks universais é o teste LandMark, desenvolvido desde 1981. Como o desempenho do sistema já dependia não apenas da frequência do processador, mas também, por exemplo, da disponibilidade de um coprocessador e da presença de memória cache, os fabricantes registraram os resultados no LandMark em publicidade. O método de cálculo foi estranho: o desempenho foi comparado com o sistema de referência IBM PC / AT baseado no 286º processador com uma frequência de 6 megahertz. O resultado do teste para o seu computador é um certo valor teórico da frequência do 286º processador, no qual seria igual ao sistema em estudo. Por exemplo, meu 386º processador funciona da mesma forma que o 286º processador em 69,45 megahertz. Um laptop Pentium III é como se o 286º estivesse operando com uma frequência de 8695 megahertz. Execute o teste no Xeon e obtenha o estouro do contador de resultados:
Tais situações no início do desenvolvimento de computadores pessoais ocorriam com frequência: os desenvolvedores não podiam imaginar que a frequência do processador, a capacidade de processamento ou a capacidade de memória atingissem valores tão gigantescos. Ou eles simplesmente não pensaram: o problema do ano
2000 tem raízes semelhantes. A propósito, a 386ª placa-mãe está parcialmente sujeita a ela - após 31 de dezembro de 1999, começa em 1 de janeiro de 1900. Se você definir o ano diretamente, tudo funcionará bem. E é assim que a versão DOS do jogo SimCity 2000 reage a 32 megabytes de RAM:
Em geral, o LandMark é adequado para comparar computadores antes de 1993 entre si. Também realiza cálculos continuamente e, graças a isso, é possível verificar se a frequência do processador é reduzida devido ao botão Turbo: em alguns sistemas, o contato correspondente na placa-mãe deve ser fechado, em outros - aberto. Mas eu tive que procurar outra coisa. O benchmark Speedsys já mencionado no artigo anterior trata do resgate:
Foi desenvolvido até meados do zero, reconhece os processadores daquela época sem problemas e, o mais importante, funciona bem mesmo no Xeon. O resultado em 386 (estamos interessados no gráfico no canto inferior esquerdo) - 7,07 pontos.
O resultado em um laptop com PIII-900 é de 1039,51 pontos.
No Xeon, esse benchmark pode ser iniciado apenas de forma nativa. No DosBox e em uma máquina virtual com FreeDos, não funcionou para mim. A unidade flash inicializável com o DOS ajudou. O resultado é 7540,05 pontos. Em outras palavras, de 1991 a 2001, a produtividade aumentou 147 vezes, de 2001 a 2011 - 7,2 vezes. Sim, mas este teste não leva em consideração que o Xeon possui seis núcleos de processador. A propósito, se você pensa em repetir esse experimento estranho, recomendo desativar todos os sistemas de economia de energia no BIOS, caso contrário, você obterá uma dispersão nos resultados.
Precisamos tentar algumas aplicações reais, e aqui os jogos são mais adequados. O primeiro Doom foi lançado no final de 1993 e, nos 386º computadores, produziu o mesmo efeito que no Crysis de 2007. Quero dizer, agora você não tinha o PC mais novo, mas decente. Mas Doom sai e você não pode jogar. Mais precisamente, você pode, mas a imagem terá o tamanho de um selo postal. É importante reproduzir com precisão os parâmetros de teste: configurações gráficas, tamanho da imagem e a versão do próprio Doom.
Ao mesmo tempo, o apresentador do canal do YouTube
Phil Lab Computer reuniu um
pacote de benchmarks antigos do DOS com um conveniente arquivo em lotes. Comecei o Doom e outros testes de sua montagem. O pacote possui duas versões do benchmark Doom - com configurações mínimas e máximas. A última opção quase nunca foi usada em um jogo real, pois oculta o menu do jogo. Mas é adequado para testes. O benchmark grava o resultado em suas unidades, que devem ser convertidas em quadros por segundo. O 386º mostrou 28,7 fps "no mínimo" e 7,12 fps com qualidade máxima. Compare com PCs mais modernos: 461 e 123 qps no Pentium III e 426 e 93 fps completamente frívolos no Xeon X5690. A “Duma” claramente não gosta de algo no meu sistema mais poderoso e mostra resultados mais baixos do que no Pentium III.
Uma situação semelhante é observada no utilitário Norton System Information 8.0. O benchmark de processador integrado mostra 43,2 pontos em 386, 344,7 pontos em PIII e 960 pontos em Xeon. O desenvolvimento de processadores diminuiu nos últimos 15 anos, mas não tanto.
Windows 95 e SuperPi
Ok, executar o MS-DOS em uma máquina de seis núcleos ainda é uma perversão. E os programas escritos no Windows de 32 bits? Teoricamente, eles podem ser executados nos três sistemas. Na prática, você precisa selecionar cuidadosamente as versões de software e benchmark: os desenvolvedores começaram a recusar o suporte ao Win9x já em meados dos anos 2000. Alguns softwares funcionam bem no Windows 98, mas eu tenho um computador 1991-1992 e o Windows 95 é demais para ele. Vamos colocar.
O Windows 95, alterado por OSR2, foi lançado em 1996. Aos 386, ela trabalha não apenas lentamente, mas também não é rápido. Ele economiza uma quantidade enorme (de acordo com os padrões daqueles anos) de RAM, mas mesmo o Painel de Controle padrão que o retrocomputador desenha sem pressa. No entanto, ele tem uma vantagem: ao contrário dos sistemas modernos, o Windows 95 diminui
previsivelmente . De qualquer forma, o PCMark ou qualquer outra referência abrangente neste sistema não será iniciada. Algo muito simples é necessário, dependendo apenas da capacidade de processamento. Por exemplo, SuperPi.
No fórum da
Vogons, encontrei uma versão do teste SuperPi que roda no Windows 95 e Windows 98 e Windows 10. Resultados para o cálculo de um milhão de casas decimais do 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 processador não diminui a velocidade, mantém um equilíbrio entre trabalho e vida pessoal. Acontece que o processador de 2001 considera o número Pi 332 vezes mais rápido que o 386º. O Xeon é 17,5 vezes mais rápido que o Pentium III e 5800 vezes mais rápido que o 386º processador. Bom progresso, concordo.
WinRar e multithreading
Os resultados no SuperPi fornecem um alinhamento semelhante no crescimento do desempenho em comparação com o Speedsys. Mas eles não conseguem avaliar com precisão todos os recursos do Intel Xeon de seis núcleos, pois são estritamente de thread único. Qual benchmark pode ser executado no hardware antigo e no novo em vários threads simultaneamente? Sugira opções nos comentários, mas uma que encontrei é o arquivador WinRAR. Nos PCs com Windows 95 e versões posteriores, a versão 3.80 de 2008 funcionava sem problemas. Aqui estão os resultados para o Xeon nos modos single-thread e multi-thread:
Este é o resultado para o Pentium III:
Com o processador 386 é mais difícil. O benchmark WinRar integrado funciona assim: ele arquiva dados continuamente e, após receber estatísticas suficientes, mostra o resultado - a velocidade do arquivamento em kilobytes por segundo. Em um computador moderno, o resultado é mostrado após o processamento de 25 a 30 megabytes de dados. Demorou mais de um dia para atingir esse valor no 386º processador!
No final do segundo dia do teste, desisti: o WinRAR teimosamente não mostrava o resultado, mas a captura de tela acima ajuda a avaliar com precisão o desempenho - cerca de 214 bytes por segundo. Isso é 1210 vezes mais lento que no Pentium III. O Xeon no modo single-threaded é cerca de 4 vezes mais rápido que o terceiro Pentium. No modo multithread, é 15 vezes mais rápido, embora a diferença entre um thread e vários não corresponda ligeiramente ao número de núcleos - isso pode ser uma limitação do código WinRAR.
Conclusões
Primeiro, vamos analisar os resultados dos benchmarks. Minhas medidas, por definição, são imprecisas: tenho a sensação de que, no mesmo sistema WinRAR 386th, simplesmente não foi possível digerir uma grande quantidade de dados (por isso), e o processador ficou mais ocioso em antecipação do que pensava. No entanto, três benchmarks diferentes (Speedsys, SuperPi e WinRAR) mostraram um aumento de desempenho entre os computadores de 1991 e 2001 centenas de vezes! Os próximos dez anos aumentaram a produtividade em no máximo dez vezes. Novamente, essa não é uma comparação completamente honesta: benchmarks antigos podem não usar as novas instruções de ferro novo.
Vamos olhar para uma fonte independente.
Aqui estão os resultados do benchmark universal Linpack para poder de computação para sistemas que vão do 386º e até o terceiro geração Core i7 (e com otimização para a arquitetura, usando, sempre que possível, instruções SSE e AVX). A diferença entre 386-40 (0,53 Mflops), Pentium III-1000 (316.67) e Core i7-3930K (3112.94) mostra um layout semelhante. O crescimento é quase 600 vezes nos anos 90 e apenas 10 vezes em zero.
No final do último milênio, observamos um aumento explosivo no desempenho de computadores pessoais. No novo século, também houve crescimento, e significativo, mas esse progresso louco não existia mais. Além disso, nos anos 80, desde o início da era dos PCs compatíveis com PC, o desenvolvimento também não foi tão rápido - o 8086 difere do 80386 (de acordo com os resultados do mesmo teste Landmark) em cerca de 50 vezes, e não em 500. Isso faz dos anos 90 um fenômeno único na história dos computadores. : Começamos com o editor de texto Lexicon e Norton Commander e terminamos com o streaming de áudio pela rede, jogos 3D e vídeo com qualidade de estúdio.
Apesar da diferença de desempenho entre o Xeon de seis núcleos e o 386º processador mil vezes, metade deste artigo foi digitado sem problemas no sistema antigo do Microsoft Word 6.0. Algumas tarefas não exigem sistemas modernos poderosos, seu desempenho é bastante consumido pela “conveniência” (como a sincronização com a nuvem) e pela abordagem para escrever código. Dois dias de testes de estresse no WinRAR mostraram que meu 386º sistema pode não ser o mais rápido, mas estável e confiável. Então, continuaremos a pesquisa.
No próximo artigo, pretendo pesquisar 386 placas de som antigas. Enquanto isso, aqui está outro spoiler de outro tópico, cujo estudo me levará muito mais tempo.