80386: a primeira CPU x86 de 32 bits (Parte 9 – A variação SX)

Neste nono capítulo da novela sobre o processador 80386 abordarei a sua versão de baixo custo, a SX, que foi imensamente popular no seu tempo pelo fato de ser bem mais barata do que os DX. Confira aqui mais esta importante página da história dos computadores pessoais!

O simpático AMD 80386 SX de 33 MHz


Quais são as diferenças entre os 80386 DX e SX?

Basicamente, a única grande vantagem do DX sobre o SX reside no barramento de memória, de 32 bits no DX contra 16 bits no SX. Como a comunicação com o restante do sistema continua dependente do barramento ISA de 16 bits, em um primeiro momento a redução da largura do barramento de memória não parece ser um grande fator limitante de desempenho, suposição que fez com que o SX fosse bem mais popular do que o DX, além é claro do fator custo.

O DX também pode endereçar 32 bits de endereços de memória (resultando em uma quantidade máxima de 4 GB de RAM) enquanto que o SX endereça 24 bits (máximo de 16 MB), outra característica totalmente irrelevante para a época: devido ao alto custo dos módulos de memória o mais comum eram PCs com 2 ou 4 MB de RAM.

Fora isto o DX e o SX são exatamente o mesmo processador com os seguintes recursos:

  • Registradores de 32 bits;
  • Compatibilidade total com softwares de 16 bits (que era a totalidade da época) através de dois modos de operação: modo real e modo protegido. No modo real o processador se comporta exatamente como os processadores 8086 e 8088 (o 8088 foi o processador do primeiro PC), com o mesmo conjunto de instruções e acesso à mesma quantidade máxima de RAM, apenas 1 MB. No modo protegido o processador passa a contar com um maior conjunto de instruções e recursos avançados, além de acesso a uma maior quantidade de RAM conforme o seu projeto (desta forma, se estiver rodando no modo real mesmo um moderníssimo Core i7 se comporta igual a um 8088...);
  • Suporte à memória virtual, que consiste em utilizar um arquivo no disco rígido como um complemento para a RAM disponível no equipamento;
  • Modo Virtual 8086, que permite a execução de softwares de 16 bits que rodam no modo real mesmo se o processador estiver no modo protegido.

Por outro lado, o barramento de memória de 16 bits do SX tinha uma vantagem inusitada: permitia que muitas placas mãe para o 80286 suportassem também os 80386 SX, como é o caso da PC-Chips M-216A que avaliei na série sobre os processadores 80286, sem dúvida um upgrade bastante vantajoso na época pelas características dos chips 80386 listadas acima, as quais o 286 não possui (na verdade o 286 até conta com um modo protegido, porém o mesmo tem um erro de projeto que o torna inutilizável – veja mais detalhes aqui). 

Componentes e montagem

Eis a placa mãe com o processador soldado diretamente na mesma, como era de praxe na época:



Vamos aos seus componentes principais:

1 – Processador AMD 80386 SX de 33 MHz;
2 – Chip ponte-norte Ali M1217;
3 – Quatro slots para módulos de memória SIMM de 30 vias;
4 – Soquete para instalação do coprocessador de ponto flutuante 80387 SX;
5 – Chip controlador do sinal de clock HMC HM6818P;
6 – Cristal oscilador de frequência;
7 – Chip que contém o BIOS e o Setup;
8 – Chip controlador da interface do teclado;
9 – Seis slots ISA de 16 bits.

Notem a seta laranja: a bateria de Ni-Cd foi removida, em função dos riscos que a mesma representa.

Prosseguindo com a apresentação dos componentes, estes são quatro módulos de memória SIMM-30 totalizando 4 MB. Como o barramento de memória do 80386 SX é de 16 bits e estes módulos são de 8 bits, os mesmos devem ser aplicados aos pares. Observem que a latência dos chips de memória é de 70 nanosegundos (a indicação -70).



Placa de vídeo com chip Cirrus Logic GD5401:



Placa controladora Super I/O com chip HMC HM8374. Contém uma porta IDE/PATA, uma para disquete, duas paralelas e duas seriais.



Também foram incluídos na montagem um disco rígido Western Digital Caviar de 420 MB, uma unidade de disquete de 1,44 MB e 3.5”, uma unidade de CD-ROM (para facilitar a troca de arquivos), um buzzer e logicamente uma fonte AT. Eis a montagem em bancada:





Funcionamento

Ligar um sistema antigo que há muito estava inativo é sempre um suspense. Felizmente e para um completo nerdgasm de minha parte o mesmo ligou de primeira! Maravilhoso!

Achei bem bonita a tela de POST desta placa mãe:



Como a placa estava há muito tempo desligada e com a bateria removida, este erro é normal:



O Setup é acessado pela pouca comum combinação CTRL + ALT + ESC. Possui os ajustes básicos e o disco rígido deve ser configurado manualmente informando-se o número de cilindros, cabeças e setores (não há uma rotina de detecção automatizada):



A tela de configurações avançadas permite um ajuste fino em algumas temporizações:



Com tudo certo, F5 para salvar!



Entretanto surgiu um erro esotérico ao inicializar o disco rígido durante o POST, conforme as mensagens exibidas:





Achando que era um problema de “osmar” (os “mar” contato :p) tentei reinstalar a placa Super I/O, sem resultado. Troquei então o cabo flat do disco e voilà, problema resolvido! Provavelmente o cabo anterior estava com algum contato ou fio rompido internamente, o que é comum em cabos que foram muito manipulados. 

Superado o problema, parti para a instalação da dupla dinâmica MS-DOS 6.22 e Windows 3.11, além dos drivers de modo real para a unidade de CD-ROM.





Para finalizar, curtam o boot do recém-montado sistema:


Notaram o charmoso ruído do disco rígido e da unidade de disquete inicializando? :p

Na próxima parte o nosso querido 80386 SX se submeterá à tradicional bateria de benchmarks clássicos. Será que o seu barramento de memória de 16 bits realmente não limita muito o desempenho, como se acreditava na época? Aguardem as cenas dos próximos capítulos!

Em tempo, gostaria de mais uma vez agradecer ao amigo Fabiano Ochmat pela doação da placa mãe contendo o 80386 SX. Muito obrigado velho camarada!


Próximo:

80386: a primeira CPU x86 de 32 bits (Parte 10 – Benchmarks da variação SX)

Anterior:

Veja também:

Comentários

  1. Ótima matéria meu amigo ! Saudades destes tempos....ou não ! rssss
    Forte Abraço,
    Fabiano Ochmat.

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Bons tempos que homens eram homens e configuravam os seus próprios PCs (nos jumpers). rsrsrsrsrsrs
      Abração!

      Excluir
  2. Quando tinha identificação do jumpeamento nas placas, ainda ajudava... bom era pegar uma placa desconhecida, sem nada marcado em cima e sem manual, e ter que espetar um processador nela (ah, e sem internet pra procurar o layout... kkk)

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Exatamente. Alguns fabricantes eram gentis em decalcar o esquema dos jumpers nas placas, agora placas sem isto e sem o manual realmente complicava, ainda mais em uma época em que a internet comercial ainda não existia. Geralmente eu entrava em contato com os fabricantes por telefone (vários de fora do país) e eles me enviavam os esquemas de jumpeamento via fax, os quais copiava na mão pois o fax com o tempo apaga... outros tempos!

      Em alguns casos eu tinha que ir no escuro mesmo e na tentativa-e-erro (que dependendo do número de jumpers podiam ser dezenas de combinações possíveis), aí eu contava com a sorte para não dar problema (exemplo: aumentar a tensão de alimentação de algum componente). Em uma das postagens sobre o 286 (http://www.michaelrigo.com/2014/03/ressuscitando-um-antigo-286-gran-finale.html) tive que fazer isto em uma placa de rede para a mesma funcionar - nem no Google achei o esquema dela.

      Abraço!

      Excluir
  3. Lá pelos idos de 1993 e vizinhanças, as placas CPU vinham com um ajuste padrão de setup, que servia a várias configurações diferentes. Normalmente nivelado por baixo já de fábrica, talvez por conta dos ajustes ficarem a critério do montador ou da revenda. Por várias vezes, ouvi queixas de usuários (justificadas até) sobre o desempenho do PC, que "não era o devia ser para um 386", e alguns pediam upgrade ou troca de equipamento. No fim, bastava entrar no setup, zerar os wait states de memória e habilitar as cópias de BIOS e memória de vídeo para a RAM. Pronto... a surpresa era geral: "que foi isso, mágica?"... rs.

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Outros tempos amigo, outros tempos.... e hoje em dia reclamam que o smartphone leva um pentelhésimo de segundo para carregar algo. Abraço!

      Excluir
  4. Sei que é uma postagem antiga e peço desculpas por uma dúvida que talvez seja primária mas como vc ligou um monitor LCD num bicho destes ? Vc conseguiu algum adaptador para plugar o monitor na placa mãe? Obrigado?

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Quanto a postagem ser antiga, sem problemas amigo. Pode comentar à vontade!
      As placas de vídeo desta geração já são no padrão VGA com saída D-Sub de 15 pinos, desta forma são compatíveis com praticamente qualquer monitor.

      Excluir

Postar um comentário