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Coordinamento di Fernando Carello![]() |
di Andrea Nenni e Fernando Carello
Cominciamo dal settore dei dischi rigidi, troppo spesso trascurato nei confronti della CPU
ma essenziale per le prestazioni di un PC moderno.
Oggi più che mai l'avvento di sistemi operativi e applicazioni sempre più complesse e
profondamente personalizzabili causa la presenza sui dischi di migliaia di file, spesso
piccoli e sparsi; in queste condizioni diventa quindi di fondamentale importanza il tempo di
accesso di un HD.
Il tempo medio di accesso di un disco è dato dalla somma di due tempi: il tempo medio di
ricerca della traccia (seek time, troppo spesso spacciato per access time sulle pubblicità),
collegato all'efficienza dell'attuatore della testina e al numero delle tracce su ogni piatto, e il
tempo medio di latenza (latency) per posizionarsi correttamente all'interno della traccia,
inteso come tempo necessario perchè il disco compia mezza rotazione e quindi facilmente
e univocamente calcolabile a partire dal regime di rotazione espresso in giri al minuto
(RPM).
Quantum Bigfoot e FireballPrendiamo quindi in esame l'HD Quantum Bigfoot, arrivato sul mercato da pochi mesi a un prezzo competitivo e disponibile nei tagli da 1,2 e 2,5GB con interfaccia ATA-2, e confrontiamolo per uniformità di dati forniti dalla casa con un altro disco economico Quantum, il Sirocco, disponibile da 1,7 e 2,5GB ATA-2 e SCSI-3. Il Bigfoot mette in evidenza una meccanica lenta con un seek time di 15,5ms e il basso regime di 3600 RPM causa una latenza di 8,33ms (caratteristica comune alla purtroppo diffusa serie Conner CFS di alcuni mesi fa), lo Sirocco è dichiarato invece per un buon 11ms di seek e il più accettabile regime di 4500RPM provoca una latenza di 6,7ms; come risultato totale si ha quindi un pessimo 23,8ms per il Bigfoot contro un già non eccezionale 17,7ms per un risparmio di qualche decina di mila lire. Oltretutto il disco ha un anacronistico formato da 5,25 pollici e con gli odierni slot interni da 3,5 e la scarsità di quelli esterni da 5,25 specie sui desktop, di cui uno ormai sempre occupato da un CD-ROM, sarebbe un problema montarlo su molti PC in circolazione. Cercate quindi di evitare l'acquisto del Bigfoot a meno che non lo usiate esclusivamente per memorizzare grandi file di dati con i quali il tempo di accesso pesa meno e viene alla luce la buona velocità di trasferimento interna dichiarata di 6-11 MB/s (da non confondere assolutamente con quella massima esterna di 16.6 dell'interfaccia ATA).
Rimanendo in casa Quantum facciamo alcune considerazioni simili fra i vari modelli della
famiglia Fireball, giustamente un best-seller dei mesi passati fra gli HD ATA per le sue
ottime prestazioni a un prezzo competitivo e disponibile anche con interfaccia SCSI.
Sia i primi due modelli da 540 e 1080MB che i successivi da 640 e 1280MB sono tutti
caratterizzati da un regime di 5400 RPM con una latenza di 5,56ms, nei nuovi modelli da
1080, 2160 e 3240MB tuttavia è stato scelto un più conservativo 4500 RPM con i
conseguenti 6,7ms.
Sul piano dei tempi di ricerca le vecchie serie sono dichiarate per 12ms ad eccezione del
1280 dato per meno di 11ms mentre per la nuova abbiamo 10,5ms tranne per il 1080 dato
per 12ms; la nuova famiglia vanta inoltre circa 5-11MB/s di transfer grazie all'aumento
della densità di registrazione.
Tutte queste considerazioni sono state svolte per semplicità con dati tecnici dichiarati ma
sono ampiamente riscontrabili con l'uso pratico eseguendo confronti fra diversi dischi
montati sulla stessa macchina cronometro alla mano o meglio usando benchmark
applicativi, costituiti da un congruo mix di applicazioni vere e eseguiti sotto condizioni
rigorose.
Prendete invece con la dovuta cautela i tanti benchmark sintetici disponibili in giro che in pochi
secondi forniscono un indice assoluto di prestazioni: sono troppo influenzati dalla
situazione HW e SW del PC e sono spesso falsati dalle sempre più alte velocità di
trasferimento e dalle efficienti cache degli HD.
Adaptec 2920Rimaniamo nel campo delle memorie di massa ma passiamo ai controller SCSI e in particolare all'Adaptec 2920, disponibile da pochi mesi e offerto come entry-level fra i modelli PCI. Facciamo prima una utile panoramica sulla sigla numerica a quattro cifre (che indicheremo con xxxx) dei controller Adaptec che è poi accompagnata da 1 o 2 lettere che ne indicano la revisione o alcune caratteristiche peculiari:
Adaptec non ha mai sviluppato chip PIO per i bus più sofisticati, tra cui ovviamente figura
il PCI, ma l'acquisizione da alcuni mesi della Future Domain ha portato la disponibilità
dell'intera gamma di controller SCSI e relativi chip integrati ed economici e purtroppo tutti
PIO.
Fra questi vi era il recente 3260 PCI con chip 36C70 dotato di terminazione automatica e
SCAM PnP, ma per la sua natura Programmed Input Output si appoggia totalmente
alla CPU, decisamente veloce in termini assoluti - in certi casi anche più delle schede DMA
busmaster (le moderne CPU sono infatti spesso più efficienti dei processori, sia pur
dedicati, dei controller con 5-10 MIPS, assimilabili quindi come potenza ad un 386) - ma
terribilmente penalizzante per un SO multitasking preemptive, che, senza possibilità di
eseguire in parallelo I/O su disco e elaborazione della CPU, si riduce a una coda di
operazioni, come Windows 3.x, ma con in più l'aggravio della pesante gestione dei context
switch.
I chip senza supporto BIOS, necessario solo se si vuole fare il boot da HD SCSI e peraltro
incluso nella stragrande maggioranza di BIOS delle motherboard recenti (spesso è riportato sul
manuale e comunque si attiva solo inserendo il controller in uno slot), sono il diffuso
53C810 (spesso ancora marchiato NCR) Fast SCSI 2, il 53C810A leggermente migliorato
e con funzionalità PnP SCSI, il recente 53C860 Ultra SCSI 3.
ATXCambiamo settore e passiamo allo standard ATX, descritto nello scorso numero, e destinato a mutare l'architettura delle mother board per PC: dopo anni di schede con layout "AT" e "baby AT", con compatibilità all'indietro assicurata, l'avvento di questo nuovo fattore di forma è potenzialmente in grado di rendere obsoleti case e trasformatori tuttora in vendita.Ricordo che lo standard ATX nasce dall'esigenza di superare alcune lacune dell'attuale design (che, giova ricordarlo, non è nato come standard definito da un consorzio industriale, come è invece per l'ATX), ormai inadatto a seguire l'evoluzione tecnica dell'hardware dei PC. Tanto per fare alcuni esempi, l'uso generalizzato dell'alimentazione a 3.3v per le CPU obbliga ad adottare riduttori di tensione con relativi dissipatori, il che comporta aggravio di costi, inefficienza energetica e relativo aumento del calore da smaltire: i sistemi ATX avranno i 3.3v disponibili direttamente sul connettore dell'alimentatore. Tuttavia, proprio le differenti caratteristiche dell'alimentazione, unite al layout "a 90 gradi" e alla presenza delle porte USB, porteranno all'incompatibilità tra le nuove mother board prodotte seguendo gli standard ATX e gli attuali cabinet, costringendo probabilmente ad un rapido cambio di .. carrozzeria milioni di utenti: ancora una volta, come già con l'introduzione del PCI, delle SIMM a 72 pin e delle CPU a 3.3v, l'industria del PC impone ai consumatori nuovi esborsi con la giustificazione di adeguamenti tecnici?
In realtà, come il mondo dell'informatica ci ha ormai abituati, non tutte
le specifiche definite dal nuovo standard verranno recepite subito, e non da
tutti i costruttori: è quindi prevedibile una fase di transizione
all'interno della quale vecchi e nuovi standard potranno convivere, a patto
di accettare alcuni compromessi.
Sempre parlando di compromessi, la stessa mother board prevede sì due porte USB
(il nuovo bus universale per tutte le periferiche "esterne": vedere
l'articolo di Andrea Nenni su BETA n.4 - 96), ma .. virtuali, nel senso che,
fisicamente, i connettori non ci sono: ci pensano le "vecchie" RS232C a 9
pin a salvare la situazione, insieme all'immancabile parallela 25 poli e ai
connettori PS/2-like per mouse e tastiera. L'adozione dell'USB è rimandata
al 1997.
TritonParlando della Tiger Eye, abbiamo l'occasione per dare un'occhiata al chipset che la equipaggia, il nuovo Triton-II 430VX.La storia del chipset Triton, il primo chipset Intel per Pentium 3.3v dotato di buone prestazioni (stendiamo un velo sul Saturn...) e dotato di logica EATA Bus Master integrata, comincia col Triton 430FX, che ha avuto larghissima diffusione al punto di comparire sulla quasi totalità delle mother board Pentium 3.3v; ad un certo punto, Intel ha annunciato una nuova serie di chipset denominata Triton-II, con miglioramenti all'implementazione PCI (buffers di maggiori dimensioni per migliorare le prestazioni, supporto per il futuro PCI 3.0 a 64bit e 66 MHz, supporto per memorie ECC -visto che la semplice parità non veniva più utilizzata già nel Triton-, miglior supporto multiprocessore, logica USB integrata e svariate altre cose). All'atto pratico, il primo chipset della nuova generazione è stato il Triton-II 430HX, che però non ha nè il supporto PCI 3.0, nè un supporto USB veramente completo; inoltre, il supporto ECC è effettivamente funzionante solo dallo stepping A2 del chipset. Le cose non migliorano con l'ultimo arrivato, il Triton-II 430VX, destinato, ad onor del vero, alle mother board più economiche (ma Intel lo annuncia come un chipset in grado di esibire prestazioni comunque ottime, e pone l'accento su una migliorata gestione dei timing della cache). Il Triton-II VX perde il supporto ECC e il supporto Dual Processor, ed incorpora l'architettura SMBA (Shared Memory Buffer Architecture), che in pratica permette ad una scheda video PCI di utilizzare parte della memoria di sistema come linear framebuffer, rendendo superfluo l'uso di memoria video dedicata. Detta così sembrerebbe un'ottima cosa, se non fosse che la necessità di mediare tra le esigenze di accesso (in termini di logica e timing) di un controller video e quelle della CPU porta a sacrificare alquanto queste ultime ... basti pensare che il valore tipico di bus latency per un accesso SMBA da parte di un controller video è di 16 cicli di clock per le letture e 12 per le scritture. Si potrebbe obiettare che la CPU può sempre arrangiarsi, nel frattempo, con le cache a 2 livelli; ma per motivi di coerenza lo spazio di indirizzi dell'SMBA deve essere non-cacheable ! La presenza di un buffer tampona parzialmente, permettendo di effettuare la lettura o la scrittura di una linea (32 byte) durante l'accesso del controller grafico, ma il degrado prestazionale è comunque apprezzabile rispetto al 430HX. Intel suggerisce l'utilizzo di memoria principale SDRAM (Synchronous DRAM), supportata per la prima volta proprio dal 430VX (si tratta di un tipo di DRAM ottimizzata per una sorta di accesso interleaved con cicli burst x-1-1-1) per migliorare le prestazioni. Ma, guarda caso, la logica SDRAM è incompatibile con la SMBA, cosicchè la gamma di indirizzi interessata dall'SMBA non può essere servita da memoria SDRAM, limitandone di fatto l'utilizzo visto che la SDRAM deve necessariamente essere montata su due banchi identici alla volta (comunque, di DIMM SDRAM non se ne sono ancora viste, sul mercato). Anche i timing della EDO RAM sul VX sono peggiori rispetto al HX: 6-2-2-2 contro 5-2-2-2 a 66MHz e 5-2-2-2 contro 4-2-2-2 fino a 60MHz. Un altro punto a sfavore del 430VX riguarda l'estensione della zona coperta dalla cache di secondo livello, massimo 64 MB: non sembrano più così tanti come un paio d'anni fa, vero?
C'è da aggiungere che a soffrire dei compromessi dovuti all'utilizzo
dell'SMBA è anche il controller grafico: consideriamo che oggi le memorie
montate sulle schede grafiche (prendiamo ad esempio le diffusissime S3
Trio64V+) sono EDO da 50ns, con memory path a 64 bit; nell'ottica SMBA,
abbiamo un path a 32 bit (il PCI) e una latenza che può arrivare, dal
momento in cui il controller grafico richiede l'accesso al momento in cui
può leggere o scrivere, a 400ns ...
E già che parliamo di cache, avete presente i connettori CELP per le cache
di secondo livello (quelli che assomigliano ad un connettore PCI, e che
ospitano una sorta di SIMM denominate COAST)?
Pentium ProPassando ai Pentium Pro, spendiamo due parole sul chipset Intel Orion 82450, attualmente il chipset di punta per le mother board Pentium Pro.Le prime versioni di questo chipset avevano dei problemi con la gestione delle scritture PCI, cosicchè sono usciti con i PCI write buffer disabilitati e conseguente decadimenti prestazionali delle periferiche più veloci quali HD e schede video; la prima serie delle MB Aurora montava proprio questi chipset "menomati", ma in Italia dovrebbero esserne arrivati pochi esemplari. Tempo fa, Intel annunciò lo sviluppo di una versione a 225 MHz del Pentium Pro. La cosa si annunciava interessante, in quanto quel Pentium Pro avrebbe funzionato con un moltiplicatore interno 3x, il che portava ad un frequenza per la MB di 75 MHz, rompendo così il "muro" dei 66 MHz che resiste dai tempi del Pentium 66; tra l'altro, la frequenza del PCI sarebbe passata a 37.5 MHz, contribuendo a migliorare le prestazioni di periferiche "critiche" quali le schede video. Purtroppo, di PPro 225 MHz non si è più parlato: le maggiori difficoltà costruttive dovute al clock base di 75 MHz forse taglierebbero temporaneamente fuori alcuni costruttori taiwanesi e coreani di motherboard, limitando il mercato dei Pentium Pro e dei chipset Intel: speriamo se ne riparli presto, magari sull'onda della concorrenza con Cyrix che invece ha già pronti alcuni modelli di MB a 75 MHz per il suo 686 P200+ (con moltiplicatore 2x e clock a 150 MHz). Cyrix-IBM 6x86Per passare alla concorrenza ultimamente c'è stato un certo fermento riguardante le presunte scarse prestazioni dei PC equipaggiati con CPU Cyrix-IBM 6x86 con le ultime beta di Windows NT 4.0.Vista la incontrollata circolazione di informazioni su Internet per evitare un'altra pessima figura come quella di Intel sul bug della FPU del Pentium, dopo qualche settimana è stata fornita una spiegazione ufficiale apparentemente credibile. Pare che in seguito a problemi di instabilita delle beta di NT 4, e non riuscendo ad individuare precisamente il problema in una delle ultime beta, Microsoft abbia introdotto una patch software che forza la cache interna del 6x86 a funzionare in Write Through anzichè Write Back: affidabilità ritrovata ma come effetto collaterale si ha un -25% circa sulle prestazioni! Cyrix sostiene di essere al lavoro per rilasciare una patch software da installare sulla versione definitiva di NT che risolva il problema in modo meno penalizzante.
Andrea Nenni e Fernando Carello sono reperibili su Internet tramite la redazione |
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