Video: 386DX 40 MHz vs 486SX 25 MHz

[philscomputerlab]

386DX 40 MHz vs 486SX 25 MHz

[elianda]

Der Hauptgrund fuer den Vergleich waren die Preise bei der Einfuehrung des 486. Der 486DX-33 war ziemlich ueberteuert und der 486SX-25 das Einstiegssystem. Der 386DX-40 kam etwa zur gleichen Zeit raus und war natuerlich fuer ein vorhandenes 386er System ein viel billigeres Upgrade. Die Performance des 486SX-25 war nicht soviel besser, so dass er eher geeignet war, wenn man sich eine neuen Rechner angeschafft hat. Das war zu der Zeit meistens eine Erstanschaffung.
Der Upgradedruck beim 386 kam erst mit den VLB Systemen mit 486DX2-50, 486DX-50 oder dem sehr verbreiteten 486DX2-66.

Ansich ist der 386DX-40 eher so schnell wie ein 486SX-20, der manchmal mit ISA CLK/3 vorkonfiguriert lief, weil CLK/2 mit 10 MHz ein Overclock gewesen waere. Der 386 kann auch durch eine gesteckte FPU profitieren, da man damit schneller Speicher kopieren kann. Das 486DLC-40 Upgrade fuer den 386er pusht die Plattform noch von 43.5 in NU7 auf 65.5, was etwa einem 486SX-33 entspricht.

Die Bandbreite der Performance der 386DX-40 Systeme und der 486SX-25 Systeme ist geschaetzt so, dass ein schneller 386DX-40 einen langsames 486SX-25 System erreichen kann. Mein 386DX-40 auf dem Ali Mainboard schafft 9 fps bei Doom und 4.2 bei PCPlayer. Wobei imho die Doom fps schon ganz gut die Ganzzahlleistung der CPUs wiederspiegeln.

[philscomputerlab]

Ja ich finde diesen Uebergang von einer zur naechsten Generation immer besonders spannend. Wie ich das Video gemacht habe suchte ich nach damaligen Werbungen mit Preisen, habe aber nicht viel gefunden.

Wie ich meinen 386er bekommen habe da gab es aber schon den 486DX 33. Wie viel teurer der war weiss ich aber nicht. War ein Vobis Highscreen mit MS-DOS 5 und Windows 3.1.

Ich bin erst spaet zum 486er aufgestiegen, mein erster PC Marke eigenbau :) Basierend auf einem AMD DX4 100 MHz und einem local bus motherboard. Hatte diese Windows BIOS mit Maus.

[elianda]

An das BIOS kann ich mich erinnern, schoen bunt, jedoch konnte man kaum etwas einstellen und vor Allem hat es insgesamt auch noch laenger gedauert, wenn man nur mal fix was umstellen wollte. Das kommt ja jetzt mit UEFI alles wieder...

Wenn man sich an den Anforderungen von Spielen orientiert, finde ich gibt es ein paar Performance Milestones.
So 286er 8-10 MHz mit VGA hat locker alle alten Adventures (Larry, Indy3, Kings Space ... -Quest) und fruehe VGA Spiele mit langsamer Grafik wie Lemmings und Prince of Persia gestemmt.
Das naechste kam dann mit Wing Commander, Ultima Underworld, Comanche wo man besser einen 386DX-25 / DX-33 haben sollte.
Dann 486DX2-66 fuer Descent, Doom und Duke3D, wo auch die Grafik am LocalBus eine wichtige Rolle spielt.
Es gibt natuerlich auch Spiele die gut skalieren und auch auf einem langsameren Rechner noch spielbar sind. Dazu gehoeren fruehe SVGA Spiele wie SimCity 2000, die mit mittleren Stadtgroessen auf einem 486DX-33 gut laufen. Oder Rundenstrategie wie Battle Isle 2, wo im Spiel dann nur die 3D Zwischensequenzen ein wenig ruckeln.
Das naechste war dann der fruehe Pentium bzw. 486DX4-100+, wo dann SVGA Spiele gut liefen, wie Wing Commander 3, Die Siedler 2 usw.

Was die Einfuehrung des 386ers bringt, hat man am Anfang kaum bemerkt. Mit dem Doom und dem DOS4GW Extender konnte man erahnen, was der 386er Protected Mode bei Spielen nutzen kann. Das Hauptnutzungsargument fuer den einfacher verfuegbaren Speicher von meist 4 MB bis 8 MB war bessere Grafik. Da ist man natuerlich schnell bei 3D Grafik, weil 2D Bilder fuer Adventures kann man auch immer frisch laden. Das merkte man erst beim 486er deutlich, obwohl der zumeist nur ein schneller 386er ist. Viel deutlicher kommt das bei einem langsamen 386er zum Vorschein, wenn man die Speicherverwaltung betrachtet. Da hat EMM386 (und aehnliche Treiber) das verfuegbar machen von EMS/XMS/UMBs deutlich erleichtert, egal welches Mainboard.
Aber ich glaube ich schweife ab...

[matze79]

Wie schlaegt sich den ein 386DX40 mit VLB gegen den 486SX 25 ?

Mit Ti 486DLC 40Mhz und IIT FPU hat mein 386DX40 ganz schön Gas gegeben.
Heretic lief ziemlich gut, aber noch rucklig. Das System hab ich allerdings nicht mehr, werkelt jetzt bei Elianda.
Die größte Bremse war der 8Kb Cache im Systemchipset. Etwas zu klein :)

[drzeissler]

Interessante Diskussion hier. Ich habe gestern begonnen, mich mit dem Schneider 386sx 16 System etwas genauer zu beschäftigen.

Was sofort ins Auge fällt, ist der deutlich langsamere Bildschirmaufbau bei gleicher! Grafikkarte zum 286/10!, sprich trotz 60% mehr Takt, ist die Grafik höchsten halb so schnell...das ist erstaunlich ?!?

Was man aber sofort merkt, ist die CPU Power unter Windows 3.1, da liegt der 386/16 dem 286/10 ganz weit voraus. Gut der 286/10 hat nur 2MB der 386/16 hat 5MB.

Ich habe begonnen Demoscene-Sachen die einen 386er erfordern zu testen, dabei ist mir aufgefallen:

Panic-Demo:
- Läuft gut mit Himem und ohne Sound
- Läuft beschissen mit EMS und Sound

Man muß allerdings dazu sagen, dass der Sound mit einer CT1350B erstellt wird, ich habe auch noch eine CT1600 da, nur ob die dann Vorteile hat, wage ich stark zu bezweifeln. Ich meine mich daran zu erinnern, dass mit einer GUS auch alles problemlos lief, da die GUS quasi alles alleine gemacht hat und die CPU nicht großartig belastet. Leider habe ich keinen Slot mehr frei, ich müsste die VGA Karte herausnehmen um dann die 512KB ATI Onboard zu nutzen, dann habe ich keine TrueColoer mehr und die Performance sinkt noch weiter...

Ich muss mal nachsehen, ob ich bei dem CPU-Board noch was einstellen kann...

[matze79]

Hm man könnte den mit einen ISA Bus Extender Abhilfe schaffen :)

[elianda]

Wie schlaegt sich den ein 386DX40 mit VLB gegen den 486SX 25 ?

Ich habe mal fuer Vogons getestet, wie sich Local Bus gegen ISA schlaegt, wenn man die CPU Leistung erhoeht. Dabei faengt es erst ab einem 486DX-40 an, wo sich die Local Bus Grafik von der ISA Grafik absetzen kann.



Die kleinen Zahlen an den Punkten ist der Bustakt in MHz. Bei einem 486DX-40 muss man also den ISA Bus schon auf 20 MHz laufen lassen, damit die ET4000 noch mit der Millenium mithalten kann. Ob VLB oder PCI nimmt sich von der Performance nichts bei einem vernuenftigen Mainboard.
(Die fps Werte sind Doom / High / ohne Rahmen mit HUD / ohne Sound)

Mit Ti 486DLC 40Mhz und IIT FPU hat mein 386DX40 ganz schön Gas gegeben.
Heretic lief ziemlich gut, aber noch rucklig. Das System hab ich allerdings nicht mehr, werkelt jetzt bei Elianda.
Die größte Bremse war der 8Kb Cache im Systemchipset. Etwas zu klein :)

Ich habe die CPUs in ein 386 System mit SIS Chipset und TIGA Grafik umgepflanzt, was 64 kB Cache hat. Bei schnellen Speichertimings macht der Cache gar nicht mehr so viel aus. Was mir bisher noch nicht ganz klar ist (mangels Dokumentation), ob einer der Chipsets (MX, SIS) das DMA Handling fuer den L1 Cache unterstuetzt. In den ueblichen 386er Mainboard muss der 486DLC bei DMA immer den L1 Cache flushen, weil es sonst zu Inkonsistenzen im Speicher kommen koennte. Das soll wohl ca. 5% Performance kosten. Wobei das sicher auch abhaengig ist, wie oft DMAs auftreten. Ein weiterer Punkt fuer die GUS.
Auf jeden Fall macht der 486DLC z.B. Doom schon gut spielbar.

Zu dem 386SX-16:
SX Systeme sind meistens ungleich langsamer als DX Systeme, was nicht nur an der halben Datenbusbreite liegt. Die Idee war, dass man alte 286er Technik auf dem Board weiter nutzen konnte, womit so ein System auf den Niedrigpreis Markt abzielte. Wenn man z.B. von einem 286-8 ausgeht, kann man dort statt dessen einen 386SX-16 mit einem weiteren Waitstate draufbauen. Dazu kommt noch, dass SX Systeme aller meistens keinen L2 Cache besitzen. Bei der Grafikperformance wuerde ich auch nochmal schauen mit welchem Takt der ISA Bus laeuft und ob der auch Waitstates aktiviert hat. Von der 16 Bit CPU Power ist der 386-SX bei gleichen Takt eher ein wenig langsamer als der 286er.
Weiterhin muss man darauf achten, dass Speicherverwaltungstreiber wie EMM386 bei der CPU messbar Performance kosten durch den Verwaltungsoverhead, daher nur laden wenn noetig.
Vorteile gibt es definitiv bei 32 Bit Software, dass man ueberhaupt Speicherverwaltungstreiber wie EMM386 nutzen kann und natuerlich 386er Protected Mode mit Paging. Das kann der 286er nicht.
Bei Demoscene Sachen, die 386er erfordern mit dem kleinsten System anzufangen ist zu erwarten, dass es nicht gut laeuft.
Du kannst ja mal Timeless/Tran probieren, wo eine geringe Performance nicht so dramatisch auffaellt.

[philscomputerlab]

Ich habe eine 386SX-33 system und es benimmt sich ungefaehr wie ein 386DX-25 ssytem.

[matze79]

@Elianda das Mainboard in dem PC den du von mir gekauft hast, ist extra für den 486DLC gedacht, die Hardware ist darauf zugeschnitten. Benutzt du den die Software Tools um die CPU einzustellen ?

Mit VLB meinte ich ein 386er System mit VLB gegen einen 486er :)

Z.b. DataExpert OPTi495-SLC 3/486WB

Grüße Matze

[FGB]

Hallo,

ich habe eines dieser seltenen Zwitterboards, dass auch bei einem 386er gute VLB Leistung erreicht. Allerdings ist der Vorteil bei einem 386DX-40 minimal, 3DBench z.B. steigt von 16 auf 18-19. Signifikanter wird der Unterschied beim 486DLC, hier kann man mit VLB schon ca. 30 frames erreichen.

Der Grund dafür ist, was meines Erachtens hier in der Diskussion noch gar nicht zur Sprache gekommen ist, der Performanceunterschied durch den L1 Cache. Letztlich bringt der interne Cache den wahren Performanceboost des 486ers gegenüber des 386ers.
Die Resultate fallen natürlich anwendungsabhängig aus, Doom z.B. profitiert extrem vom L1 Cache: Auf dem 386DX40 wirds ohne Rand mit Hud in High-Res zu einer Ruckelpartie, auf nem DLC wirds besser, auf einem 486 mit 8KB L1 Cache ist es bei gleichem Takt schon viel besser spielbar (so gut, dass ich es für damalige Ansprüche an Spielbarkeit als "flüssig" bezeichnet hätte).

Der L2 Cache spielt mehr oder minder nur eine untergeordnete Rolle. Er ist natürlich performancerelevant, aber nicht der kritische Faktor, ob ein Spiel nun gut läuft oder nicht (es sei denn, man nutzt Hardware mit schwacher Speicherperformance). Bei gutem Speicherdurchsatz mit geringen Latenzen kann man auch auf cachelosen Systemen sehr gut spielen. Auf 386er Basis sei z.B. der SiS Rabbit Chipsatz genannt, der mit ~24MB/s Speicherdurchsatz eine sehr ordentliche Bandbreite bietet, auch OPTi und UMC-Boards bringen mit 15-17MB/s noch ausreichend Geschwindigkeit, die aber durch den Cache deutlicher verbessert wird. Bei den 486er Boards erzielt man ab SiS 471 mehr als 33MB/s, dass reicht für die Anforderungen auch von schnellen Shootern aus.

Da L2 Cache bis zuletzt immer ein Kostenfaktor war, haben auch große Hersteller wie z.B. IBM, Siemens Nixdorf und auch HP teilweise auch 486er PCI Systeme ohne Cache ausgeliefert.

Bitte nicht falsch verstehen: Ich statte jedes meiner Boards nach Möglichkeit mit Cache aus. Und kann auch jedem empfehlen, es zu tun. Aber als eine absolute Notwendigkeit kann ich L2 Cache bei 386 + 486er Systemen nicht ansehen.

Viele Grüße
Fabian

[philscomputerlab]

Also auf den 386er boards die ich habe bricht die Leistung enorm ein wenn ich den L2 cache im BIOS abdrehe.

Ich denke aber dass diese neuen motherboards einfach auf die Verwendung von Cache optimiert sind.

Ein 386SX 33MHz board ohne cache z.b. ist so schnell wie ein 386DX 25 MHz mit Cache. Also da wird das gut optimiert sein mit dem Speicherzugriff.

[FGB]

Hallo,

Ein 386SX 33MHz board ohne cache z.b. ist so schnell wie ein 386DX 25 MHz mit Cache. Also da wird das gut optimiert sein mit dem Speicherzugriff.

ein 386er mit 25MHz fällt auch nicht unter die Kategorie "guter Speicherdurchsatz".
Alleine durch den geringen Bustakt langweilt sich der Speicher selbst bei schärfsten Timings. Da kann Cache natürlich bedingt noch etwas ausrichten. Es ist auch etwas sehr schwer, einen 386SX mit einem DX zu vergleichen, hier kommt es auch wieder auf die Software an. Kommen DOS Extender zum Einsatz, bricht die Leistung des SX33 stärker ein als die des DX25.

Möchte man die Bedeutung des Caches untersuchen, sollte man darauf achten, CPU's mit dem selben Bustakt zu vergleichen, idealerweise auf dem gleichen Board bei gleicher Systemumgebung. Bei deiner Aussage zum SX33 und DX25 ist zu berücksichtigen, dass 33MHz immerhin 32% mehr ist als 25MHz, dadurch ergibt sich abgesehen vom Vorhandensein des Caches allein schon durch die andere Speicherbandbreite eine ganz andere Ausgangsbasis.

Zum Einbruch der Leistung: Je lascher die Speichertimings und / oder je geringer die Speicherperformance des Chipsets, desto größer der Einbruch durch Deaktivieren des Caches. Der von mir angesprochene SiS Rabbit-Chipsatz bringt bei 40MHz Bustakt einen Schreibwert von grob gesagt 30MB/s. Da liegt die Cacheperformance nur minimal drüber, vielleicht 1-2MB/s, mehr nicht. Deaktiviert man den Cache, ist der Verlust nicht wirklich relevant.

Viele Grüße
Fabian

[philscomputerlab]

Ok dann anders.

Ein cache loses system (es ist ein 386SX-33) ist deutlich schneller als ein 386DX-33 oder 40. Das eine board ist einfach optimiert auf cache loses Einsatz, das andere eben nicht.

Es kommt also schon auf das System an, nicht jedes funktioniert gut ohne L2 cache.

Was ich aber nicht getested habe ist ob es einen Unterschied gibt zwischen Cache im BIOS abdrehen und einfach Cache chips entfernen. Elinda hat da festgestellt dass wait states eingefuegt werden.

[FGB]

Ok dann anders.

Ein cache loses system (es ist ein 386SX-33) ist deutlich schneller als ein 386DX-33 oder 40. Das eine board ist einfach optimiert auf cache loses Einsatz, das andere eben nicht.

Es kommt also schon auf das System an, nicht jedes funktioniert gut ohne L2 cache.

Was ich aber nicht getested habe ist ob es einen Unterschied gibt zwischen Cache im BIOS abdrehen und einfach Cache chips entfernen. Elinda hat da festgestellt dass wait states eingefuegt werden.

Hallo,

die erste Aussage ist schlichtweg unzutreffend. Gerade bei SX-Boards kamen oft langsamere (kostensparende) Chipsets zum Einsatz, deren Speicherbandbreite per se geringer ausfällt als bei vielen DX-Boards. Daher ist es mitnichten so, dass ein cacheloses SX System "deutlich schneller" ist als ein DX System (zeig mir ein SX-System mit 30MB/s Speicherdurchsatz.. ich kenne keins..).

Man sollte die alten Systeme immer im zeitlichen Kontext und mit Hinblick auf die Marktpositionierung vergleichen. Ein "echter" 386DX25 mit Cache hatte bei Markteinführung einen eigenen Cachecontroller, den i385. Ein mächtiger Prozessor, vor allem mächtig teuer. Damals war die Logik noch nicht im Chipsatz integriert. Und der Unterschied zwischen einem solchen DX25 mit i385 Cachecontroller und (meist 64K) Cache zu einem zeitgenössischem SX25 System war signifikant. Das eine war Highend und das andere Budget.

Ich glaube worauf du abzielst sind die Systeme, die damals entwickelt wurden, als sich die 486er Generation schon längst etabliert hat. Da hat man 286er, 386 SX und DX zusammen mit Budgetchipsets auf Budgetplatinen gepackt, deren Speicherbandbreite meistens nie wirklich der Hit war. Entsprechend unterschiedlich fallen hier auch die Direkt- und Quervergleiche aus. Und wenn man bei einem eh schon schwachen Board noch den Cache abdreht, kann die fehlende Cacheleistung auch nicht mehr durch gute Speicherperformance kompensiert werden. Also kann es Einzelfälle geben, bei denen ein SX-33 Board tatsächlich schneller ist als ein DX-33 Board ohne Cache. Allerdings nicht im Qualitätssektor.

Viele Grüße
Fabian