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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.

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

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  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)

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    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!

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  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.

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

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  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?

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    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.

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