Breakthru 286 (8mhz 8088 Accelerator)

  • Nachdem ich nun den PC-Elevator nicht zum Laufen überreden konnte und der 12mhz 286 Beschleuniger eher durchwachsene Ergebnisse liefert habe ich mir einen Breakthru286 aus den USA geschnappt. Bezahlt habe ich (zusammen mit Versand) etwa 100€. Die Karte war komplett mit Box, Handbuch und Software. Beim Auspacken stellte sich jedoch heraus, dass das Flachbandkabel an 2 Leitungen Durchgeschmort war. Der Verkäufer zeigte sich kulant und versprach mir ein neues Kabel zu senden. Dabei erwähnte er, dass er auch noch 3 weitere, teilweise wohl nicht vollständige, Boards hatte. Kurzerhand habe ich mir diese dann für zusammen ca. 80€ (inkl. Versand) auch noch geschnappt.


    Die Karte kann bis zu 640k Hauptspeicher cachen und beschleunigt potenziell auch den Bildschirmaufbau um bis zu 30%. Verschiedene Tests zeigten dann auch ca. 2-3 fache Geschwindigkeit gegenüber dem org. 4,7mhz 8088 (ein neues Verbindungskabel war schnell angefertigt :P ). Ein wenig Recherche im Netz erbrachte zudem die Erkenntnis, dass die 12mhz Variante sich nur durch den 24mhz Taktquarz, 12mhz 286 und schnellere Caches unterscheidet. Also kurzerhand die Cache-Bausteine (2x64kbit 150ns und 1x 64kbit 120ns) herunter gelötet und durch Sockel ersetzt. Danach habe ich 2x64kbit mit 70ns und 1x64kbit mit 45ns eingesetzt. Den Prozessor habe ich durch einen 16mhz 286 getauscht.


    Im Ergebnis komme ich auf stabile 15mhz. Mangels eines 32mhz oder 34mhz Quarzes konnte ich 16mhz und 17mhz nicht testen. Mit 36Mhz Taktquarz startet der Rechner zwar, stürzt aber oftmals plötzlich ab und bleibt einfach stehen. 16 oder sogar 17mhz dürften also noch drin sein. den 287 Sockel habe ich mit einem 287XL (387 im 287 Gehäuse) bestückt.


    Problematisch ist in jedem Fall der langsame 8088-Bus mit 4,7mhz. Dadurch ist der screen-refresh bei Spielen ein wenig träge. Spiele mit großflächig bewegten Bilder sind begrenzt spielbar.


    Der Rechner ist somit (laut verschiedenen Benchmaks) etwa 5-8 mal so schnell wie ein normaler 8088.


    Ich werde mal schauen, ob ich die gleiche Prozedur auch mit den anderen Karten durchführen kann.


    DOTT in aktion


    -Jonas

  • Nachdem ich nun noch ein wenig gebastelt habe, komme ich auf fast stabile 18,4 Mhz.


    Dazu habe ich de 286XL herunter getaktet (irgendwo zwischen 10 und 16 mhz) und die Caches durch 2x45ns und 1x20ns ersetzt. Das Board benötig nun aber auch reichlich Kühlung und vor allem die Logik-ICs (PALs) werden mächtig warm. Leider unterscheidet sich das Ergebnis nur marginal von 15Mhz. 20mhz funktionieren erstmal gar nicht.


    Ich habe mir nun einige 20mhz 286 bestellt, eventuell ist die CPU der begrenzende Faktor. Ich vermute aber, dass die Logik mit 18mhz an Ihre Grenzen stößt.


    -Jonas

  • Hallo liebe PC Schrauber ;)


    meine Experimente mit dem Breakthru 286 haben mich nicht in Ruhe gelassen. Die Verbesserung der CPU-leistung kann ich mit dem 286 nicht mehr erreichen, daher habe ich auf ebay.com ein wenig gesucht und bin letztlich auf einen 386->286 Adapter von Kingston gestoßen. Da der 286er PLCC-Sockel auf der Breakthru einiges höher musste, habe ich diesen flux ausgelötet und durch einen Pin-Sockel ersetzt. Durch das Stapeln von 3 Sockeln (der Letzte ist ein PLCC) konnte ich dann den 386 Adapter installieren. Tatsächlich funktioniert dieser Aufbau recht gut und bescheinigt mir in etwas einen 34Mhz PC AT. Ich muss jetzt nur noch mit den verschiedenen Taktraten und Caches Spielen, um die optimale Einstellung zu finden.


    Als Nächstes ersetze ich den 386SX durch einen 486SLC2 ;)


    Ich glaube, so einen Commodore PC10 hat es noch nicht gegeben.


    -Jonas

  • Mein herumbasteln mit dem 286-Beschleuniger sind noch nicht vorbei! Diese Woche habe ich einen IBM PS/2E geschändet und eine IBM486SLC2 CPU von der Platine gelötet. Zuvor hatte ich einen IBM PS/2 Model 56 entsprechend behandelt, nur mu fest zu stellen, dass dort 'nur' ein 386slc verbaut war. Nun ja ;)


    Da ich ja zuletzt dann doch noch eine 486slc2 cpu gefunden habe ist das Schnee von gestern. Der Austausch des 386sx gegen den 486slc2 war nicht ganz einfach. Leider hatte das System mit dem 1zu1 Tausch nicht funktioniert. erst nachdem ich einen Spannunsversorgungspin von der CPU entfernt habe ist das System gestartet. Es scheint so, als ob an diesem einen Pin Strom abgeflossen ist und somit die CPU in einem unbestimmten Zustand war. Warum das mit der 386SX nicht passiert ist, kann ich nicht nachvollziehen.


    Jedenfalls läuft der Rechner. Da ich mit den 5 Steckplätzen des Commodore PC10-II nicht ausgekommen bin, habe ich einfach auf einen IBM PC XT (5160) umgesattelt. Mit einer kleinen Platine und einigen Quarzen habe ich so denn die Taktrate des Mainboards von 4,7 auf 8 Mhz erhöht und danach die Beschleunigerkarte eingebaut. Aktuell läuft der IBM mit 8Mhz Bustakt, 20Mhz Beschleunigerkarte (16k Cache), 33Mhz Beschleuniger (16K Cache) mit 33 Mhz 486slc2. Der SLC2 hat bietet zwar 66Mhz und internen 16K Cache, jedoch müssen diese Optionen erst über CPU-Register eingeschaltet werden. Das entsprechende IBM-Programm scheitert jedoch am fehlenden eXtended Speicher und bleibt einfach stehen. Das Programm CTCHIP34 ermöglicht das manuelle Aktivieren der Register, jedoch hat dies scheinbar nur den Effekt, dass das System langsamer wird, oder keine Auswirkungen hat. Da die Taktraten der jeweiligen Upgrades nicht synchron sind, muss immer ein Cache als Puffer dienen, ansonsten ist das System langsamer als ein 8088 mit 4,7Mhz :P


    Insgesamt ist der IBM XT nun etwas 16,5 mal schneller als ein normaler IBM XT und hat eine Leistung vergleichbar mit einem 16Mhz-20Mhz 386 PC. Problematisch ist das fehlen der XMS, da kaum ein Programm/Spiel welches nach 1989 verkauft wurde ohne XMS auskommt.


    Nächste Aufgaben:

    • 66Mhz und Cache in der 486SLC2 aktivieren
    • 4Mb XMS Speicher über eine CPU-Sockel Karte einbinden

      • Sram mit >8Mbit und <20ns finden
      • Speicherzugriffslogik für den 286-Sockel entwickeln
      • Testsystem mit einer anderen Beschleunigerkarte aufbauen ;)
      • ... wenn das mal was wird ...


    • Windows 95/98 oder OS/2 installieren :P
  • Habe ich auch ;-), nur finde ich Landmark nicht so optimal.
    Das Ergebnis von Landmark ist (entsprechend 286 PC AT): 38Mhz CPU mit 75Mhz 387 und 1950 chr/ms
    Alternativ kann ich ja noch Topbench ausprobieren :P


    -Jonas


    Auf jeden Fall hast Du eine sehr gute Verbesserung gegenüber dem ursprünglichen Wert des Original-PCs erreicht, Hut ab. Die Sinnfrage darf man da nicht wirklich stellen ;)

    "Ich habe keine Zeit mich zu beeilen." (Igor Strawinsky)


    ... und schaut auch mal bei meinem Blog vorbei ...

  • Auf jeden Fall hast Du eine sehr gute Verbesserung gegenüber dem ursprünglichen Wert des Original-PCs erreicht, Hut ab. Die Sinnfrage darf man da nicht wirklich stellen


    Eventuell kann ich bald 3 Stück der 286->386er Kingston Module sichern. Da ich ebenso viele 8088->286er Boards habe... mal schauen
    Mit Sinn und Unsinn darf man im Retrobereich eh nicht anfangen, sonst bekommt man noch eins über den Deckel :P
    Ich weiss nicht, aber ich LIEBE Beschleuniger(karten) einfach. Aus alt mach Neu, komplett Zerstörungsfrei!


    Den Bus des PC XT würde ich gerne noch weiter hochtreiben, jedoch streikt der 8284A ab 8,2Mhz. Ich habe mir daher einen 8284A-1 bestellt, da dieser bis 10Mhz verkraften soll.


    -Jonas

  • OK, jetzt habe ich 3x 286->386 Module gekauft und zudem noch 10x TI486SLC2-50Mhz CPUs bestellt. Wollen wir mal sehen, was wir noch so kaputt bekommen :P
    Leider kann ich die IBM SLC2-66 CPU nicht richtig konfigurieren. Dies mag vor allem daran liegen, dass ich die CPU weit ausserhalb der Spezifikationen betreibe. Org. hat die IBM486SLC2 eine 3.3V Stromversorgung und nicht 5V. zudem ist die CPU nur bis 50Mhz vorgesehen. Das kann durchaus meine Probleme mit der Aktivierung des 16k Cache und der Taktverdopplung erklären ...


    -Jonas

  • OK, jetzt habe ich 3x 286->386 Module gekauft und zudem noch 10x TI486SLC2-50Mhz CPUs bestellt. Wollen wir mal sehen, was wir noch so kaputt bekommen :P
    Leider kann ich die IBM SLC2-66 CPU nicht richtig konfigurieren. Dies mag vor allem daran liegen, dass ich die CPU weit ausserhalb der Spezifikationen betreibe. Org. hat die IBM486SLC2 eine 3.3V Stromversorgung und nicht 5V. zudem ist die CPU nur bis 50Mhz vorgesehen. Das kann durchaus meine Probleme mit der Aktivierung des 16k Cache und der Taktverdopplung erklären ...


    -Jonas


    Hi Jonas,


    laut http://de.wikipedia.org/wiki/IBM_486SLC ist die CPU weder mit der Cyrix Cx486SLC verwandt noch pinkompatibel mit der Vorgänger-CPU 386SX. Ich weiss nicht welchen CPU-Adapter Du dafür benutzen kannst.


    Da hättest Du sicherlich eine deutlich bessere Wahl mit der Cyrix Cx486SLC bzw. der schnelleren Cyrix Cx486SRx² getroffen, weil die Cyrix CPU immerhin dann doch pinkompatibel mit der 386er Intel Variante ist.
    Die Vcore von 5V hat die Cyrix Cx486SLC, die Vcore von 3.3V die Cx486SRx² - dazu gab's aber meines Wissens wieder Adaptersockel, die die 5V zu 3.3V runterdrückten.
    Siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Cx486SLC ...


    Gruss Peter


    Schau Dir mal http://web.archive.org/web/199…odinfo/other/faq386up.htm an ...

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    Edited 2 times, last by Peter z80.eu ().

  • Sowohl die Cyrix als auch die TI 486slc(2) gab es in 5v und 3,3V Versionen. Nur die IBMSLC2 ist einzig in 3,3V zu bekommen. Jedoch ist die IBM486slc2 auch mit 5V betreibbar, wenn entsprechend gekühlt wird. Die TI486SLC(2), CX486SLC(2) und IBM486SLC(2) sind Pinkompatibel mit dem 386SX (ich habe es ausprobiert). In dieser Hinsicht stimmt dann scheinbar der Wikipedia Artikel nicht.


    Cyrix486SLC2: 1Kb L1-Cache
    TI 486SLC2: 8Kb L1-Cache
    IBM 486SLC2: 16Kb L1-Cache (3.3V, 5V tolerant?)


    Die Cyrix und TI SLC2 haben im Gegensatz zum IBM SLC2 scheinbar jedoch die Taktverdopplung standardmäßig aktiv. Der Cache muss wohl bei allen Modellen erst über Software (oder Bios-Unterstützung) aktiviert werden. Beim IBMSLC2 hat das aktivieren des Cache bzw. der Taktverdopplung weder über das IBM-tool noch über das schreiben in die CPU-Register (1002h) funktioniert. Somit ist die IBMSLC2 in der Konsequenz nur genau so schnell wie ein 386SX, wird jedoch wesentlich heißer und benötigt aktive Kühlung mit einem Kühlkörper.


    ... übrigens habe ich den 386SX von der 286->386 Karte herunter gelötet und den IBM486SLC2 drauf gelötet... das gleiche mache ich mit den anderen 386SX und dem TI-SLC2 auch ;)


    -Jonas

  • Peter, danke für das Tool!


    Der SRx2 ist auch 'nur' ein SLC2 auf einem Clip-On Adapter.


    -Jonas


    Dachte der hätte mehr Cache. Na ja, auch egal, insbesondere wenn man den gar nicht finden kann (Ebay z.B. zeigt dazu nix an).
    Übrigens gibt es noch ein Cyrix-486er-CPU Tool: ftp://files.chatnfiles.com/Sim…DISC2/SYSUTL/CYRIX100.ZIP

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  • Also ich habe noch einmal ein wenig gebastelt ;)


    Den IBMSLC2 habe ich nun mit 16k CPU Cache aktivieren können und auch die Taktverdopplung aktiv. (mit CTCHIPZ bzw CTCHIP34)


    So einen schnellen XT hatte dann wirklich noch keiner - und Du hast sogar den Landmark Test benutzt :)
    Als Nächstes solltest Du jetzt versuchen, Windows 98SE zu installieren (Mindestanforderung Speicher: 16MB, daran wird's aber dann wohl scheitern... es sei denn es gab auch XMS / extended memory Steckkarten) ...

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  • Ich habe auch 4x 8Mb XMS-Karten. Leider sind die 16bit (logisch da der RAM ja irgendwohin gemapped werden muss)
    Auch an Win 3.1 scheitert es schon daran, dass kein XMS im System vorhanden ist. Win 3.0 läuft im real-mode ohne vom 486 zu Profitieren.
    Je nach Benchmark habe ich eine Ver-10-fachung der XT Geschwindigkeit, bis hin zu einer (Landmark) Ver-40-fachung ;)


    Tatsächlich ist in Anwendungen aber nicht viel davon zu sehen, da die Laufwerks- und Ram-Zugriffe alles stark verzögern.
    Der Unterschied zwischen dem 486@66Mhz gegen einen 286@20Mhz ist (in DOS) Anwendungen kaum zu spüren.
    Der org. 8Mhz 286 oder sogar der 4,7Mhz 8088 sind dagegen jedoch lahme Schnecken.


    -Jonas


  • Daran hatte ich gar nicht mehr gedacht, allerdings gab es bereits für die alten XT Kisten die LIM Spezifikation mit EMS/Expanded Memory. Kann man damit in keinem (alten) Windows was anfangen ?

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  • Ich hatte heute Nachmittag 3 Kingston 386er Upgrades für den 286er-Sockel bekommen. 2 der Karten haben einen defekten 386sx gehabt die 3. Karte lief. Kurzerhand habe ich eine der Karten mit einem TI486SXLC2-50 bestückt. Der Rechner fuhr auch normal hoch, nur um plötzlich einen Reset durch zu führen. Danach lief die CPU-Karte nicht mehr. Weil ich eine Vermutung hatte, habe ich die 2. CPU-Karte genommen und die Prozedur wiederholt (486 aufgelötet) mit dem selben Ergebnis (5sec. Funktion). Damit scheint mein Verdacht bestätigt zu sein, dass alle 486slc2 CPUs 3.3V Modelle sind. Die IBM-Typen verkraften gerade so 5V (werden dabei aber sehr warm), die Cyrix und TI Typen nur 3.3V. Die TI486SXLC2-50 sollten laut Datenblatt aber auch in 5V Sytemen funktionsfähig sein, wie ich jetzt jedoch weiss muss die CPU mit 3.3V Spannung versorgt werden und ist 5V tolerant.
    Somit habe ich jetzt 3 (eine hatte ich versehentlich verkehrt aufgelötet) von den TI486SXLC2-50 verballert ;) ... bleiben noch 7 übrig. Als nächstes werde ich das Ganze mit einem 3.3V Spannungswandler versuchen. Schauen wir mal...


    Den 486slc2 von IBM habe ich jetzt übrigens auch mit 66Mhz betreiben können. Landmark kommt leider nicht mit der Taktverdoppelten CPU klar und stürzt bei der Ermittlung der Taktrate einfach ab. Damit habe ich wohl das absolute Maximum erreicht, was in einem IBM PC/XT möglich ist. Wenn ich jetzt noch ein Intel InBoard 386 bekommen kann, dann wäre ich noch glücklicher, da dieses bis zu 3,5MB XMS bietet. Falls jemand ein solches hat, wäre ich für ein Angebot empfänglich ... :P


    Das 486SLC(2)-Upgrade lässt sich übrigens auch mit allen 386er Bridgeboards im Amiga durchführen.


    -Jonas

  • Nächstes Update:


    Den TI486SXLC2-50 habe ich nun auch zum laufen bekommen. Dazu musste ich 'nur' alle VCC (Stromversorgungs-) Leitungen kappen und mit einem 3,3V Regularor verbinden. Das hat geklappt und im Ergebnis habe ich festgestellt, dass die TI-CPU weniger Latenzen als die IBM SLC2-CPU produziert. Die Prozessorleistung scheint etwas unterhalb der des IBM486slc2 zu liegen, was nicht verwunderlich ist, da die CPU mit 50mhz statt mit 66mhz getaktet ist. Ich werde mal versuchen die TI-CPU auf 66mhz zu bringen und dann die Benchmarks zu vergleichen.


    Bilder später...


    -Jonas

  • So, jetzt habe ich mir doch ein Inboard 386 besorgt. Da mir die 16Mhz des 386DX nicht genug waren, habe ich eine TI486SXL40 CPU und eine 4C87 FPU installiert. Um mehr Leistung aus dem System zu bekommen habe ich danach den 32Mhz Oszillator gehen einen 54Mhz Oszillator getauscht. Dadurch ergeben sich dann ca. 27Mhz Taktrate für die CPU. Der Vorteil des Inboards gegenüber anderen Karten ist, dass der Mainboard Ram durch 1Mb 32bit Ram auf der Karte ersetzt wird. Wenn ich nun eine DLC2 CPU bekommen kann ... ;)


    Leider hat das Inboard nur 1Mb Ram, kann aber mit einer Piggy-back Karte um 2mb (oder 4Mb) erweitert werden. Nur besitze ich diese Erweiterung nicht und werde (irgendwann) versuchen eine Erweiterung auf der Basis von SRAM zu basteln. Mal sehen ...


    -Jonas

  • Das 486SLC(2)-Upgrade lässt sich übrigens auch mit allen 386er Bridgeboards im Amiga durchführen.

    Mit fast allen Bridgeboards! Ein solches Upgrade funktioniert mit der Commodore A2386sx und der Vortex GoldenGate 486SLC. Eine Vortex GoldenGate 386 lässt sich nicht aufrüsten!

  • Bei der GG 386 anscheinend nicht. Das "BIOS" dieser Karte verdaut wohl keinen 486SLC2 => die Karte bleibt stumm!


    Ich bin mir nicht sicher, ob das für alle slc2 gilt ... zB. der IBM SLC2 ist vom TI und Cyrix grundverschieden. Meine Basteleien waren bei den TI und Cyrix SLC interessanterweise nicht gerade erfolgreich. Irgendwann sind die immer abgetaucht (trotz Spannungswandler auf 3,3V für alle VCC Leitungen). Ich schätze, dass die IBM SLC2-CPU auch gerade so mit 5V klar kommt (dann aber sehr heiss wird), die meisten Cyrix und TI SLC2-CPUs wohl nicht. Es kann sich also bei der Inkompatibilität mit dem Bridgeboard um ein Spannungsproblem handeln.


    Die einzige von meinen 286->386sx Karten, welche alle Tests überlebt hat ist die mit IBM SLC2 CPU. Die anderen 3 sind wohl über die Wupper ;)
    Letztlich kommt nur die TI SXLC2 an die Leistung der IBM heran. Jedoch scheinen Cyrix und TI ein besseres Timing auf dem Bus verwendet zu haben, da diese ohne Cache die IBM weit hinter sich lassen und auch weniger Probleme mit zusätzlicher Hardware machen.


    386sx Ersatz CPUs mit 2x Clock Multiplier:


    Blue Lightning Core:

    • IBM SLC2: 16k Cache (3,3-5V)
    • IBM BLC2 (3,3-3,6V?)
    • IBM BLC3 (3,3-3,6V?) = tripple clock


    Cyrix 486DLC2 Core:

    • Cyrix SXLC2: 1K Cache (3,3-3,6V)
    • Cyrix SLC2: 1K Cache (3,3-5V?)
    • Cyrix SRX2: 1K Cache (5V)
    • TI SXLC2: 8K Cache (3,3-3,6V)


    -Jonas