S P R Z Ę T
AlphaPC 164LX − stacja robocza w cenie PC
Komputery z†procesorami Alpha, produkowanymi przez Digitala, s¹ znane na rynku od wielu lat. Jednak ze wzglÍdu na cenÍ
kr¹g odbiorcÛw tych wyrafinowanych komputerÛw by³ ograniczony. Dotychczas has³o
Alpha kojarzono przede wszystkim z†zaawansowanym serwerem jedno- lub wieloprocesorowym. Sytuacja zmieni³a siÍ, gdy
na podstawie umowy licencyjnej, Samsung
Electronic rozpocz¹³ produkcjÍ p³yt g³Ûwnych i†procesorÛw rodziny Alpha. Samsung
produkuje miÍdzy innymi
p³ytÍ g³Ûwn¹ o†oznaczeniu
AlphaPC 164LX. P³yta ta
pracuje z†64-bitowymi procesorami Alpha serii 21164
o†czÍstotliwoúci taktowania
466 MHz, 533 MHz i†600
MHz. Ze wzglÍdu na korzystn¹ cenÍ jest moøliwa budowa wysokowydajnej stacji
roboczej, pracuj¹cej pod
kontrol¹ systemÛw operacyjnych Windows NT lub Linux, przy koszcie zbliøonym
do ceny komputera z†procesorem o†architekturze x86.
Procesor
Do p³yty g³Ûwnej s¹ do³¹czone dwie dyskietki:
✓ AlphaPC 164LX AlphaBIOS Firmware z†oprogramowaniem umoøliwiaj¹cym odtworzenie zawartoúci pamiÍci flash.
✓ AlphaPC 164LX Windows NT 4.0 Installation ze sterownikami wymaganymi podczas instalacji systemu Windows NT 4.0.
Do p³yty g³Ûwnej by³ do³¹czony wenty-
Procesor Alpha 21164 jest wydajnym 64bitowym procesorem typu RISC. Jest to superskalarny procesor wykonany w†technologii CMOS 0,35 µm. Obecnie jest dostÍpnych
wiele wersji czÍstotliwoúciowych tego procesora z†czego trzy mog¹ pracowaÊ z†p³yt¹ AlphaPC 164LX. S¹ to: KP21164-466CN,
KP21164-533CN i†KP21164-600CN (liczba po
lator z†radiatorem do procesora. Jak widaÊ
na fotografii radiator jest pokaünych rozmiarÛw, lecz straty mocy w†procesorze siÍgaj¹ 40 W. Zainstalowanie radiatora wymaga uøycia specjalnych narzÍdzi, gdyø jest
on przykrÍcany do procesora úrubami, do
ktÛrych jest utrudniony dostÍp. Dodatkowo
pomiÍdzy procesor a†radiator jest wk³adana specjalna podk³adka polepszaj¹ca wymianÍ ciep³a. Na pochwalÍ zas³uguje fakt,
øe system nie uruchomi siÍ, jeøeli nie zostanie wykryty do³¹czony wentylator procesora.
Do³¹czona do p³yty instrukcja zawiera informacje wystarczaj¹ce do prawid³owego zainstalowania p³yty z†procesorem. Dodatkowo
w†instrukcji znajduj¹ siÍ opisy wyprowadzeÒ
z³¹cz: ISA, PCI, pamiÍci DIMM, z³¹cza zasilaj¹cego oraz wstÍpny opis instalacji systemu
Windows NT 4.0.
Do p³yty dostarczonej do redakcji by³ do³¹czony CD-ROM na ktÛrym znajdowa³a siÍ
obszerna (kilkaset stron) dokumentacja p³yty
g³Ûwnej i†procesora w†formacie PDF.
myúlniku oznacza
czÍstotliwoúÊ taktowania). Procesor jest umieszczony w†499-koÒcÛwkowej
obudowie IPGA (interstitial pin grid array).
Struktura wewnÍtrzna o†wymiarach 664 x†732
mils (zmieniÊ) zawiera oko³o 10 milionÛw
tranzystorÛw i†jest zasilana dwoma napiÍciami: 2,5 V†±0,1 V†i†3,3 V†±5%. Wewn¹trz obudowy umieszczono trzy rodzaje pamiÍci cache:
✓ pamiÍÊ cache pierwszego poziomu:
pamiÍÊ danych o†pojemnoúci 8†kB;
pamiÍÊ instrukcji o†pojemnoúci 8†kB;
✓ pamiÍÊ cache drugiego poziomu o†pojemnoúci 96 kB dla danych i†instrukcji.
Najmniejsz¹ porcj¹ danych adresowanych
przez procesor 21164 jest 8†bitÛw. Procesor
uøywa 43-bitowego adresu wirtualnego, ktÛry
przez uk³ad zarz¹dzania pamiÍci¹ jest przeliczany na fizyczny adres 40-bitowy. Wszystkie rejestry wewnÍtrzne procesora s¹ 64bitowe.
Odpowiednikiem rozkazÛw multimedialnych (MMX) procesorÛw Pentium, dla procesorÛw Alpha 21164 jest MVI (Motion Video
Instruction). Wed³ug testÛw przeprowadzonych w†firmie In Quest przy stosowaniu technologii MMX moøna uzyskaÊ oko³o 40%
P³yta g³Ûwna
P³yta g³Ûwna AlphaPC
164LX jest przeznaczona do
budowy komputerÛw bazuj¹cych na procesorze Alpha
21164. P³yta jest wykonana
w†standardzie ATX i†moøe
wspÛ³pracowaÊ z†szeroko dostÍpnymi standardowymi komponentami komputerÛw PC (karty graficzne, karty muzyczne,
obudowa ATX i†inne). Tak wiÍc
dobÛr odpowiednich kart dla
konkretnego zastosowania nie powinien sprawiÊ k³opotu. Na p³ycie
zainstalowano 2†MB pamiÍci cache, dwa sloty ISA, dwa z³¹cza PCI
32-bitowe i†dwa z³¹cza PCI 64-bitowe. Jako mostek PCI-to-ISA zastosowano uk³ad Intel 82378B. Na
p³ycie g³Ûwnej zainstalowano rÛwnieø kontrolery klawiatury, myszy,
dwÛch portÛw szeregowych, portu rÛwnoleg³ego, stacji dyskietek, dyskÛw EIDE. PojemnoúÊ pamiÍci moøe wynosiÊ od 32 MB
do 512 MB. Naleøy zwrÛciÊ uwagÍ, øe pamiÍci DIMM musz¹ pracowaÊ z†szyn¹ o†czÍstotliwoúci taktowania 100 MHz i†musz¹ zawieraÊ bity parzystoúci (72 bity). Na p³ycie
znajduje siÍ szeregowa pamiÍÊ ROM (Xilinx
XC17125D) wykorzystywana podczas inicjalizacji procesora po w³¹czeniu zasilania.
Ca³oúci¹ ìzarz¹dzaî uk³ad steruj¹cy DEC
21174.
W†pamiÍci ROM typu flash o†pojemnoúci
1†MB jest zapisany AlphaBIOS, umoøliwiaj¹cy ustawienie konfiguracji p³yty. Odpowiednie procedury AlphaBIOS-u wspomagaj¹ instalacjÍ systemu Windows NT (od wersji
3.51).
Ustawienie zworek na p³ycie g³Ûwnej ogranicza siÍ w†zasadzie do wybrania odpowiedniej czÍstotliwoúci pracy procesora. Dodatkowo moøna ustawiÊ zworkÍ zmuszaj¹c¹ system
do wczytania zawartoúci BIOS-u z†dyskietki,
jeøeli zostanie on zamazany.
30
Elektronika Praktyczna 7/98
S P R Z Ę T
wzrost wydajnoúci aplikacji multimedialnych.
Natomiast przy stosowaniu technologii MVI
nastÍpuje wzrost oko³o 20-krotny, czyli procesor Alpha 21164 (533 MHz) jest oko³o 12krotnie szybszy niø procesor Pentium II (266
MHz).
Wraøenia uøytkowe
Wyniki porÛwnania wydajnoúci przedstawionego wczeúniej z†pewnoúci¹ s¹ zaleøne od
rodzaju uøywanych aplikacji, jednak nie sposÛb nie zauwaøyÊ olbrzymiej mocy tkwi¹cej
w†procesorze Alpha 21164. CzÍsto spotykane,
w†materia³ach reklamowych, stwierdzenie, øe
komputer oparty na Alphie 21164 600 MHz
jest czterokrotnie szybszy niø zbudowany z†podobnych komponentÛw komputer z†procesorem Penium II 300 MHz jest raczej przesadzone. Z†pewnoúci¹ wynik taki jest moøliwy do
uzyskania w†pewnych zastosowaniach, jednak
nie jest to regu³a. Uruchomienie jednoczeúnie
kilku aplikacji nie powoduje zatkania systemu
jednak, do pe³niejszego wykorzystania moøliwoúci oferowanych przez sprzÍt, wskazane jest
zastosowanie dyskÛw SCSI.
MoøliwoúÊ pracy pod kontrol¹ Linuxa
umoøliwia przede wszystkim korzystanie
z†bardzo bogatego oprogramowania sieciowego. G³Ûwnym zastosowaniem wydaje siÍ
tutaj rynek serwerÛw Internetu
i†serwerÛw poczto-
Elektronika Praktyczna 7/98
wych. ProgramÛw do innych zastosowaÒ pracuj¹cych pod kontrol¹ Linuxa, a†opracowanych z†myúl¹ o†Alphie jest dosyÊ duøo. WiÍcej
informacji moøna znaleüÊ na stronie poúwiÍconej uøytkownikom Linuxa pod adresem:
http://www.azstarnet.com/~axplinux/.
Praca na Alphie jest moøliwa rÛwnieø pod
kontrol¹ MS Windows NT. Dla procesora Alpha opracowano juø blisko trzy tysi¹ce aplikacji pracuj¹cych pod kontrol¹ tego systemu. W†trybie emulacji moøna uruchomiÊ programy przygotowane dla procesorÛw x86 z†takimi ograniczeniami, jakie ma system Windows NT dla procesorÛw x86. DziÍki darmowemu oprogramowaniu FX !32 jest moøliwe
uruchomienie dowolnej 32-bitowej aplikacji
przygotowanej dla procesorÛw x86. FX !32
to nie tylko emulator lecz rÛwnieø translator,
gdyø aplikacja jest t³umaczona na kod procesora Alpha i†nastÍpnie uruchamiana. Naleøy
jednak podkreúliÊ, øe programy pracuj¹ce przy
wykorzystaniu FX !32 nie wykorzystuj¹
w†pe³ni moøliwoúci procesora 21164.
Jako obszar zastosowaÒ naleøy z†pewnoúci¹
uznaÊ obliczenia inøynierskie. Oferowany
przez Digitala Visual Fortran z†pewnoúci¹ zaspokoi potrzeby szerokiej rzeszy inøynierÛw,
posiadaj¹cych obszerne biblioteki napisane
w†Fortranie. Po³¹czenie tak mocnego komputera z†wydajnym kompilatorem stanowi z†pewnoúci¹ ciekaw¹ propozycjÍ dla oúrodkÛw obliczeniowych. AlphaPC 164LX znajdzie przede
wszystkim zastosowanie przy zadaniach wymagaj¹cych duøych mocy obliczeniowych takich jak programy CAD, aplikacje graficzne,
aplikacje finansowe, animacja, zastosowania
DTP. DziÍki duøej przepustowoúci magistrali
jest to rÛwnieø dobry sprzÍt do budowy serwerÛw sieciowych, internetowych itp.
Komputer zbudowany w†oparciu o†p³ytÍ
g³Ûwn¹ AlphaPC 164LX jest idealnym rozwi¹zaniem dla zastosowaÒ wymagaj¹cych duøej
mocy obliczeniowej. Nie jest to komputer,
ktÛry kaødy fan komputerÛw powinien mieÊ
na swoim biurku, gdyø ograniczenia wynikaj¹ce z†za³oøeÒ systemu Windows NT ograniczaj¹ jego zastosowanie w†domu.
Jako ciekawostkÍ moøna zasygnalizowaÊ,
øe z†serwera ftp firmy Digital moøna úci¹gn¹Ê
dokumentacjÍ produkcyjn¹ do p³yty g³Ûwnej,
zawieraj¹c¹ pliki w†formacie gerbera,†pliki
z†wierceniami, pliki postscriptowe zawieraj¹ce schematy i†inne.
Paweł Zbysiński
Szersze informacje o†rodzinie procesorÛw
Alpha s¹ dostÍpne w†Internecie pod adresami:
http://www.sec.samsung.com
http://samsungsemi.com
http://www.digital.com
http://www.alphapowered.com
http://alphant.com
http://www.alpha.digital.com
http://www.azstarnet.com/¹xplinux/
Redakcja sk³ada podziÍkowania firmie TCH
z Warszawy za udostÍpnienie pamiÍci do
testowanego zestawu (http://www.tch.com.pl).
P³ytÍ g³Ûwn¹ AlphaPC 164LX i†procesor
K21164-533CN do testu udostÍpni³a firma
Eltron z†Wroc³awia (http://www.emit.com.pl/
eltron).
31