Двухпроцессорная конфигурация на базе Socket-370 Celeron

Пытаясь проникнуть на рынок дешевых PC, 15 апреля 1998 года корпорация Intel запустила новое семейство процессоров - Celeron. С тех пор прошло уже достаточно времени, и можно сказать следующее. В целом премьера удалась. Правда, первые процессоры Celeron, не обладающие кэш-памятью второго уровня и показывали крайне низкую производительность, зато уже 24 августа 1998 года Intel, видимо, почувствовав бесперспективность такого подхода, запустил в производство Celeron с интегрированной в кристалл кэш-памятью. Как известно, этот кэш объемом 128 Кбайт работает на частоте вдвое большей, чем у стандартного Pentium II. Благодаря этому, процессоры Celeron по производительности на одинаковых тактовых частотах совсем не уступают Pentium II, несмотря на вчетверо меньший объем L2-кэша.

Но это еще не все. Обладая значительно меньшей стоимостью, по сравнению с Pentium II, некоторые из этих процессоров могут быть подвергнуты разгону, что позволяет выиграть в производительности еще до 50%. В частности, большинство процессоров Celeron 300A разгоняется до 450 МГц, благодаря использованию 100-мегагерцовой шины взамен стандартных 66 МГц. То есть, с появлением этого семейства, даже ограниченный в средствах пользователь мог получить высокопроизводителную рабочую станцию.

Однако, те времена прошли. С анонсированием нового гнезда для процессоров Celeron, Socket 370, Intel выпустил и новые модели - Celeron 366 и Celeron 400. Как показала практика, разгон этих кристаллов практически невозможен. Уже при использовании внешней частоты 83 МГц, нередко процессоры оказываются неработоспособными. Более того, Intel обещает оснастить Celeron защитой от разгона, которая не позволит не только изменение коэффициента умножения, который уже давно зафиксирован, но и частоты FSB. Воистину, плохие новости. Однако, даже при использовании этих кристаллов в штатном режиме, я не вижу причин в покупке более дорогих Pentium II. Как уже говорилось, по производительности Celeron не проигрывает.

Единственным местом, где Pentium II смог бы найти себя, стало использование в SMP-режиме, то есть в двухпроцессорных системах. Однако, долго удержаться в этой нише он не смог. Благодаря стараниям японского инженера-оверклокера Tomohiro Kawada, был разработан алгоритм использования процессоров Celeron для Slot 1 и в двухпроцессорной конфигурации.

Как оказалось, сигнал BR#1, необходимый для работы процессоров в SMP-конфигурации, на выводах процессора присутствует, но просто не разведен на процессорной плате. Японец предложил вариант, позволяющий при помощи палки и веревки (проводов, паяльника и дрели) вывести контакт BR#1, по умолчанию замкнутый на питание ядра. Процедура, состоящая в нарушении контакта с Vcc core и соединении BR#1 c выводом B75 процессорной платы в интерпретации Александра Коносевича подробно описана здесь.

А что же с Socket 370? Казалось бы, что поскольку двухпроцессорных плат под Socket 370 нет и не предвидится, вопрос относительно применения сокетовых Celeron в SMP возникать и не должен. Однако, многие прозорливые производители материнских плат, наладили выпуск плат-переходников, позволяющих устанавливать PPGA-процессоры в Slot 1. Такие переходники, по сути, похожи на процессорную плату для Celeron но с гнездом Socket 370 вместо ядра.

В результате, появляется теоретическая возможность установки 2-х Socket 370 Celeron в двухпроцессорную Slot 1 плату через подобные адаптеры. Если вывод BR#1 имеется и у Celeron под Socket, то эта теоретическая возможность сможет быть реализована на практике. При этом, вместо переделки под страхом утраты дорогостоящего процессора, нужно будет всего на всего приложить руки к копеечному адаптеру. Выглядит заманчиво...

Дальнейшие изыскания Tomohiro Kawada, проведенные при участии Christopher Kuperman, показали, что сигнал BR#1 на Socket 370 Celeron присутствует на выводе AN15. Таким образом, идея о получении SMP-системы на Socket 370 может быть претворена в жизнь.

Исследования имеющихся в наличии переходников показали, что, в отличие от слотовых процессорных плат, контакт AN15 на них не соединен ни с чем, то есть вопрос изолирования его от питания ядра не стоит. Получается, единственное, что остается доделать - это соединить вывод BR#1 с контактом B75.

Эта операция достаточно проста и может быть выполнена даже неопытным паяльщиком. Соединение контактов AN15 и B75 может быть выполнено произвольным проводником, желательно изолированным, чтобы не замкнуть другие дорожки. Этот проводник просто требуется припаять одним концом к AN15, а другим - к B75.

Если подпаяться к контакту AN15 очень просто, то в зависимости от фирмы-производителя адаптера, контакт B75 ножевого разъема может как вообще отсутствовать на плате или просто представлять из себя контактную площадку, так и иметь идущую от него дорожку, заканчивающуюся монтажным отверстием. Самый удобный вариант - с дорожкой, так как монтажное отверстие обеспечивает хорошую возможность припаивания проводника. В случае же с контактной площадкой, подпаиваться придется именно к ней, в результате полученное соединение может повредить разъем Slot 1 при установке адаптера.

В любом случае мы рекомендуем выбирать именно переходники с идущей от B75 дорожкой, список таких переходников приведен ниже:

• ECS Smart Adapter
• MSI MS-6905
• PC CHIPS PC100 Slot1 Bridge
• TMC MP6
• A-MAX 35-7712-00-02

Для своих тестов мы выбрали ECS Smart Adapter, как наиболее распространенный на данный момент. У этого адаптера от контакта B75 отходит дорожка заканчивающаяся монтажным отверстием. Мы воспользовались этим отверстием для припайки проводника, второй конец которого был напрямую заведен на контакт AN15. Когда монтаж проводников на обоих адаптерах был завершен (а эту операцию для корректной работы необходимо проделать именно с обоими переходниками), то была собрана тестовая система.

В состав системы вошли:

• два процессора Celeron 366 с адаптерами ECS Smart Adapter
• двухпроцессорная системная плата Iwill DBL100
• видеокарта Chaintech AGP-740DNS 8 Мбайт на чипе i740
• звуковая карта на чипе Ensoniq ES1370
• жесткий диск Quantum Fireball EX3.2A
• 128 Мбайт SEC PC-100 SDRAM

Вышеуказанная система успешно стартовала, определив наличие 2-х процессоров Celeron.

Дальнейшие испытания проходили под операционной системой Windows NT 4.0 с установленным Service Pack 3. Операционная система также успешно обнаружила оба процессора при загрузке.

Во время функционирования собранная на двух процессорах Celeron система не проявила никаких странностей - все приложения нормально работали не вызывая ни сбоев, ни зависаний. То есть, можно с уверенностью утверждать, что поддержка SMP у Celeron работает нормально.

Далее, мы провели тестирование производительности. Измерения выполнялись тестом Winstone 99. Для сравнения использовалась аналогичная система на базе двух процессоров Pentium II 333 МГц и на базе одного процессора Pentium II 400 МГц. Pentium II 333 были выбраны именно потому, что частота шины у них такая же, как и у Celeron - 66 МГц. Результаты - ниже:

Полученные цифры ясно показывают, что система на базе двух процессоров Celeron демонстрирует результаты отнюдь не хуже аналогичной системы на процессорах Pentium II. Таким образом, Celeron может с успехом заменить Pentium II и в SMP-конфигурациях. Если к этому добавить неплохую разгоняемость Celeron, то результаты могут быть еще более впечатляющими.

Единственное, за что хоть как-то может держаться Pentium II, так это 100-мегагерцовая шина. Однако, проведенные испытания показывают, что прирост производительности от ее применения в реальных приложениях не превышает 5%, что никак не может сравниться с гораздо более низкой стоимостью Celeron.

То есть, если Вы используете приложения, понимающие двухпроцессорность, а список их немал, то гораздо выгоднее может оказаться приобретение двухпроцессорной системной платы и двух Celeron 300A под Socket 370 (плата типа Supermicro P6DBE - $210, два переходника - $20, два процессора - $160; итого - $390), чем одного процессора класса Pentium II 450 (плата - $100, процессор - $500; итого - $600). Даже, если вести расчет с учетом процессора Pentium II 300, разгоняемого до 450 МГц, система на целеронах дороже не на много. Серьезный повод задуматься. К тому же, Celeron 300A разгоняется до 450 МГц. Вот она, мечта оверклокера.

В результате, мы получили простой и безопасный путь модификации Celeron для работы в SMP-конфигурации. Больше нет преград на пути создания дешевых многопроцессорных систем, показывающих равную производительность с конфигурациями на базе процессоров Pentium II. Теперь причин, по которым следует покупать процессоры Pentium II, в поле моего зрения не осталось совсем.