Agli inizi degli anni 90 si combatteva la battaglia tecnologica dei processori: AMD ed Intel erano i principali competitor, ma anche altri costruttori producevano CPU più o meno performanti. In questo articolo confrontiamo le prestazioni del Cyrix/TI 486DLC con il "glorioso" 386DX-40 di AMD e con il più costoso (ma efficiente) Intel 486DX-33.
Le CPU
Rilasciato a Marzo del 1991 l' AMD 386DX-40 è stato uno dei migliori processori classe 386: stabile, veloce e più economico di un Intel 486SX. Tecnicamente la CPU è stata la prima a sfruttare i nuovi bus a 40MHz, non aveva la cache L1 né il co-processore matematico incorporato per i calcoli in virgola mobile: occorreva installare il 387 su uno zoccolo a parte e questo penalizzava le prestazioni quando si utilizzavano programmi tipo CAD o che eseguivano pesanti calcoli scientifici (il rallentamento era dovuto al fatto che CPU ed FPU comunicavano sulla motherboard attraverso un bus relativamente lento). Comunque, i sistemi con questa CPU erano più che sufficienti per l'utilizzo dei software comuni: fu prodotta in un gran numero di esemplari dall'AMD ed ebbe una grande diffusione.
Sviluppato da Cyrix e prodotto da Texas Instruments, il 486DLC-40 era sostanzialmente un 386DX-40 con set di istruzioni 486 e 1KB di cache L1 integrata. La CPU poteva sostituire un 386 sullo zoccolo PGA-132 se la motherboard era predisposta: questo consentiva un upgrade a costo ridotto con un buon incremento di prestazioni. Il co-processore matematico non era integrato: anche in questo caso occorreva installarlo su uno zoccolo a parte con gli stessi problemi di efficienza del 386 nei calcoli in virgola mobile. Comunque il sistema aveva una certa flessibilità potendo installare CPU e FPU separatamente, cosa che non avveniva per i 486SX: per motivi commerciali Intel aveva deciso di disabilitare artificialmente il co-processore (integrato) per cui occorreva sostituire l'intera CPU con un 486DX molto più costoso (Intel rilasciò anche il 487SX dichiarato 'upgrade' per il 486SX che incorporava il co-processore: in pratica un 486DX rinominato, con l'evidente scopo di marketing).
Il 486DX-33 fu rilasciato da Intel a Maggio del 1990 e costava circa il triplo di un buon 386. Tecnicamente la CPU era dotata di una cache L1 di 8KB e integrava il co-processore matematico, il che la rendeva molto performante nei calcoli in virgola mobile: per gli utenti CAD era la migliore CPU in commercio. Nonostante il costo, ebbe comunque una larga diffusione e a fine vita fu sostituito dal solido 486DX-2 a 66MHz (clock-double): una delle migliori CPU della storia, insieme al 6x86 e al Pentium Classic.
In questo articolo eseguiamo una sessione di benchmark per confrontare le effettive prestazioni delle tre CPU, analizzando anche l'effetto della cache L1 sul 486DLC.
Le motherboard
La MACRONIX CW-DXI3-M40 con chipset MX ha il Socket PGA-132 e supporta 386DX/486DLC con frequenze da 25 a 40MHz. Il jumper JP3 (CPU Brand selector) consente di selezionare la tipologia di CPU. La cache L2 è 128KB ed è presente il Socket per il co-processore matematico. Il BIOS è un AMI Color del 1992 che consente di abilitare/disabilitare la cache L1 sul processore.
La GEMLIGHT GMB-486UNP è una delle prime motherboard Socket 3 LIF che supporta solo CPU Intel P24 (e non P24S/P24D) e Cyrix con frequenze da 25 a 40MHz. Ha chipset Unichip, cache L2 di 128KB e BIOS AMI Color del 1992.
Benchmark
• Criteri
I benchmark vengono eseguiti con l'AMD 386DX-40 a 40MHz, il Cyrix/TI 486DLC-40 a 40MHz e l'Intel 486DX-33 a 33MHz nelle stesse condizioni operative e con le configurazioni hardware:
- motherboard: MACRONIX CW-DXI3-M40 Socket PGA-132, 40MHz FSB / GEMLIGHT GMB-486UNP Socket 3 LIF, 33MHz FSB;
- cache L2 128KB;
- RAM 30 pin 8MB;
- scheda video CIRRUS LOGIC CL-GD5424 AVGA3/SLC ISA 16BIT 1MB;
- co-processore matematico Intel i387DX (sulla MACRONIX) e integrato (nel 486DX) a 33MHz;
- floppy disk drive 3 1/2 pollici
• Sistema Operativo
- Microsoft MS-DOS 6.22 (bootable floppy disk)
• Tools
Le utility impiegate sono per ambiente DOS:
- NSSI: Navrátil Software System Information - CPU/FPU Performance (DOS);
- NU8: Norton Utilities 8 System Information - CPU Test (DOS);
- SST: System Speed Test - Processor Benchmark (DOS);
- 3D Bench: Superscape VGA Benchmark (DOS)
• Categorie
Poichè le utility eseguono test diversi, i benchmark vengono raggruppati in categorie:
- CPU: test di performance della CPU;
- FPU: test di performance della FPU;
- System (o Global): test di performance dell'intero sistema (tengono conto anche delle prestazioni di altre periferiche come la scheda video)
• Fattori di scala
Alcune tipologie di test hanno scale diverse: per uniformare i dati e consentire la rappresentazione su grafico unico, vengono utilizzati fattori di scala con potenze di 10
• Global Score
Il punteggio globale è ottenuto sommando i punteggi dei test rilevati in tutte le categorie: è un valore assoluto senza fattori di scala
Risultati dei test
In tutti i test il 486DX-33 risulta superiore alle altre CPU, merito sicuramente della cache L1 di 8KB e della componente FPU integrata più efficiente. Il 486DLC con la cache L1 abilitata si avvicina molto alle prestazioni del 486 (tranne che sui calcoli in virgola mobile, come previsto). Disabilitando la cache L1 con il software Cyrix specifico (la cosa può essere fatta anche direttamente da BIOS o con l'utility cachectl di Ray Van Tassle), il 486DLC risulta comunque superiore al 386. Nei test effettuati, per qualche motivo SST si blocca se la cache L1 è disabilitata (quindi il valore considerato è 0), mentre NSSI sembra ignorare la condizione ed a test completato la cache risulta di nuovo abilitata (quindi i valori rilevati non subiscono variazioni).
Il fattore di scala x1000 è stato applicato ai test CPU/FPU Performance eseguiti da NSSI. Il punteggio globale reale per il 386DX-40 è stato 14765,1, per il 486DLC 23123,2 (cache L1 abilitata) e 23039,0 (cache L1 disabilitata) e per il 486DX 25302,1. Nei dati raggruppati per categorie di test appare evidente che la CPU di Intel è superiore come prestazione assoluta, ma il 486DLC ottiene valori molto simili.
Conclusioni
Il 486DLC a 40MHz in una sessione di benchmark ha prestazioni simili al 486DX a 33MHz. Disabilitando la cache L1 risulta più efficiente del 386DX a 40MHz grazie anche al set di istruzioni classe 486. La CPU di Intel fa meglio di tutte, merito soprattutto degli 8KB di cache L1 e del co-processore matematico integrato, molto efficace nei calcoli in virgola mobile. In termini economici, per chi possedeva una motherboard PGA-132, il risparmio ottenuto sull'upgrade di CPU al 486DLC consentiva di acquistare più RAM, un co-processore economico, ed avere un sistema performante quanto uno più costoso basato sul 486DX.
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