Ретроклокинг: забытый итальянский процессор Genesys B52 MMX CPU31.07.2021 09:48

Оглавление

Вступление

Несколько лет назад на страницах нашего сайта рассказывалось о заслуженных процессорах, которые выбирали оверклокеры, и о не совсем обычных вариантах (наподобие AMD Phenom II X4 42 Black Edition TWKR). На первый взгляд интересные образцы известны, но только в 2021 году я узнал об одном экземпляре, информацией о котором хочу поделиться с вами.

Корни данной истории уходят в Италию, в далекий 1998-й год. Это время как раз приходится на противостояние Intel (и ее второго поколения Pentium) и процессоров AMD, относящихся к архитектуре K6. К данному противостоянию можно еще с натяжкой добавить и процессоры Cyrix MII (Cyrix Corporation), IDT WinChip 2 и Rise mP6, о которых мало кто вообще что-то слышал.

Но прежде, чем пойдет речь о процессоре Genesys B52 MMX, следует детально рассмотреть модели Intel Pentium II, поскольку именно им обязан своим появлением итальянский процессор.

Intel Pentium II

C 1993 по 1997 во всех сегментах рынка господствовал Pentium. Со временем название торговой марки «Pentium» переросло в имя нарицательное, но с выходом Pentium II все изменилось. Если ранее Intel глубоко не сегментировала рынок — для рабочих станций и серверов были Pentium Pro, а для всего остального существовали различные модели процессоров Pentium, в которые под закат их господства компания добавила MMX-инструкции, обделив и тем самым поставив крест на своем серверном сегменте.

Новый прогрессивный слотовый форм-фактор процессора, отказ от привычных всем ножек и дальнейшая сегментация рынка (с помощью процессоров Intel Celeron) коренным образом изменили дальнейший ход развития истории микропроцессоров.

7 мая 1997 года свет увидели первые модели процессоров Intel Pentium II, изготавливающиеся по нормам техпроцесса 350 нм. Напряжение ядра равнялось 2.8 В. Первые модели были основаны на ядре «Klamath» и работали на частоте 233 и 266 МГц.

Основными отличиями от предшественника являлись увеличенный с 16 до 32 Кбайт кэш первого уровня, наличие блока SIMD-инструкций MMX и кэш второго уровня, который с материнской платы первых Pentium перебрался на корпус картриджа нового процессора.

До появления Pentium II только Pentium Pro мог похвастать собственным кэшем, работающим на частоте ядра CPU. Но размещение на одной подложке ядра CPU и кэша второго уровня было дорогим удовольствием даже для Intel, а процессоры должны были быть более дешевыми для лучшей конкуренции, которая начинала обостряться.

В Intel тогда приняли «мудрое» решение, в результате которого Pentium II получили наборный L2 кэш рядом с ядром CPU, но впоследствии от этой идеи отказались. Такое инженерное решение существенно удешевляло производство процессоров. Микросхемы BSRAM L2 кэша в то время производили компании Toshiba, SEC и NEC.

Для всех моделей процессоров Pentium II объем кэша оставался неименным и равнялся 512 Кбайт, в то время как разные модели Pentium Pro имели кэш от 256 до 1024 Кбайт. L2 кэш первых процессоров Pentium II состоял из четырех микросхем, расположенных на обеих сторонах процессорной платы-картриджа, и работал на половине частоты ядра.

Помимо ядра процессора и четырех микросхем L2 кэша на текстолите картриджа располагалась еще и tag-RAM микросхема, итого целых шесть элементов.

Размер tag-RAM определяет, какой диапазон основной памяти можно кэшировать. Например, если объем L2 кэш-памяти равен 256 Кбайт и теговое ОЗУ шириной 8 бит, то этого достаточно для кэширования до 64 Мбайт основной оперативной памяти. Однако если при этом добавить дополнительную оперативную память, то она не будет кэшироваться, если не расширить ОЗУ тегов. Большинство материнских плат на Socket 1–3 позволяли добавлять и изменять для этих целей дополнительные чипы L2 кэша и tag-RAM.

Pentium Pro имел встроенную кэш-память второго уровня, способную кэшировать до 4 Гбайт основной памяти, тогда как первые Pentium II могли кэшировать всего до 512 Мбайт оперативной памяти.

В январе 1998 года Intel анонсировала процессор Pentium II, построенный на новом ядре, носящем кодовое имя «Deschutes». Процессорное ядро изготавливалось по более «тонкому» техпроцессу, с применением норм 250 нм и рабочим напряжением 2.0 В, вместо 2.8 В у «Klamath». Кэш второго уровня объемом 512 Кбайт по-прежнему работал на половине частоты ядра, однако он был выполнен в виде двух микросхем BSRAM, расположенных по обе стороны кристалла процессора. В поздних модификациях Pentium II на ядре «Deschutes» Intel заменила tag-RAM микросхему, благодаря чему процессоры научились кэшировать до 4 Гбайт оперативной памяти.

Первое поколение процессоров Intel Celeron на ядре «Covington», представляли собой процессоры на ядре «Deschutes», но без L2 кэша. Из-за этого они имели очень слабую производительность, но очень хорошо разгонялись, демонстрируя лучшие цифры разгона вплоть до 100% к номинальной тактовой частоте.

Весь разгон Pentium II, как правило, упирался в характеристики используемых BSRAM микросхем и tag-RAM микросхемы. Последняя, как и кэш, очень не любила повышение напряжения, и при неумелом обращении из дорогого Pentium II мог получиться Celeron «Covington» (при выходе из строя таких микросхем).

К слову, они прилично грелись на процессорах Pentium II на ядре «Klamath». Множитель у 99% процессоров Pentium II был залочен, поэтому разгон производился повышением частоты FSB, но упирался в выработку микросхем BSRAM L2 кэша.

Простой пример. В Коста-Рике Intel построила тогда самую передовую фабрику по производству процессоров, на ней параллельно изготавливались высокочастотные модели с 450 и 300 мегагерцами.

Картридж и ядро у этих процессоров идентичны. Разница заключалась только в устанавливаемой кэш-памяти с разными характеристиками выборки в наносекундах. Иногда на конвейере была в наличии только быстрая кэш-память, способная работать на частоте 225 МГц, предназначенная для моделей процессоров с 450 МГц. В этом случае она же и устанавливалась на модели с частотой 300 МГц, в результате чего они отлично разгонялись.

Похожая история противодействия оверклокингу была в то время и у AMD, и у ее слотовых процессоров, но тогда умельцам удалось найти возможность управления множителем процессора через специальный адаптер — «Gold Finger», а вот с Intel такой фокус не прошел.

Genesys B52 MMX CPU

История итальянского процессора началась в городе Монополи, провинция Бари в Италии. В 1998 году итальянец Marcello Console основал компанию Genesys, где в самом начале трудилось десять человек.

Основной идеей бизнеса Genesys было производство модифицированных процессоров Intel Pentium II на ядре «Deschutes», по гораздо более низкой цене, чем аналогичные по тактовой частоте Pentium II. Плюс увеличенный до трех лет гарантийный срок и увеличенная на 5% и более процентов производительность. Получается сплошной аттракцион щедрости!

Компания Genesys зарегистрировала собственный домен www.b52mmx.com и приготовилась к реализации своих процессоров в готовых системных блоках.

К сожалению, о производственном процессе ничего неизвестно, это остается загадкой и по сей день. Информации по данным процессорам не так уж и много, но попробуем все же разобраться, что же они собой представляли.

Существовало четыре модели Genesys B52 MMX c тактовыми частотами: 300, 350, 400, 450 МГц. Есть информация, что первые модели изготавливались по технологии 350 нм, а остальные — по 250 нм. Процессоры стоили примерно на 25% дешевле, чем аналогичные процессоры Intel, гарантийный срок использования был расширен с двух до трех лет.

Стоимость процессора Genesys B52 с частотой 450 МГц тогда составляла 750 000 лир или около 750 немецких марок, что делала его примерно на 400 немецких марок дешевле, чем Pentium II 450 МГц (1160 немецких марок). Больше всего бросается в глаза внешний вид процессора. Белый картридж после привычного черного выглядит необычно и делает процессор еще более загадочным.

На лицевой панели разноцветными буквами в синем квадрате расположен своеобразный логотип «B52» модели процессора и надпись «assembled (собран) by GENESYS».

В сети встречается информация, что название модели происходит от названия американского стратегического бомбардировщика — B-52 Stratofortress, фирмы Боинг, стоящем на вооружении ВВС США с 1955 года.

Одна из модификаций B-52 является абсолютным рекордсменом по дальности среди боевых самолетов. Это также один из немногих военных самолетов, находящихся на службе непрерывно более полувека.

Несмотря на то, что B-52 разрабатывался в конце 1940-х — начале 1950-х, он по-прежнему остается основным самолетом дальней бомбардировочной авиации американских ВВС и будет оставаться до конца этого десятилетия.

В верхнем торце процессора имеется еще одна надпись «GENESYS B52 engine» и больше никакой информации. К одному обозревателю того времени попал данный процессор и вот что он тогда отметил: внутреннее устройство B52MMX-450 в точности соответствует таковому у Pentium-II-300 из серии SL2W8, но расположение и номиналы некоторых резисторов изменены. Genesys, по всей видимости, покупала у Intel процессоры с тактовой частотой 300 МГц, заменяла корпус модуля, проводила какую-то еще дополнительную работу и затем продавала продукт как процессор с тактовой частотой 450 МГц. Этим объясняется более низкая цена за B52 MMX процессор.

Genesys писала в инструкции по эксплуатации, что пользователю следует вручную установить частоту системной шины = 100 МГц и установить множитель равный x4.5. На картридже процессора располагаются две микросхемы кэша L2 — от NEC с выработкой 5 нс. У оригинального процессора Intel Pentium-II 450 МГц установлены боле быстрые микросхемы кэш-памяти с выработкой 4,4 нс. Проведенные в то время тесты показали поразительные результаты: кэш второго уровня у B52MMX работал быстрее, скорость передачи данных находилась на уровне 419 Мб/с, тогда как у Intel Pentium-II 450 МГц всего 378 Мб/с.

Второй обозреватель провел более детальное сравнение Genesys B52MMX 450 МГц процессора и выделил следующие ключевые особенности:

• Задняя алюминиевая пластина B52MMX, непосредственно контактирующая с радиатором, абсолютно гладкая и такая же, как у Pentium II с частотами 233 и 333 МГц. В то время как оригинальный Pentium II 450 МГц имеет своего рода выступ в точке соприкосновения кэша L2 и самого алюминия; кроме того, нижняя часть из пластика у B52MMX, а из стали у Pentium II 450 МГц.
• Чипы кэш-памяти L2 у B52MMX принадлежат марке NEC и имеют выработку 5 нс (полное сокращение — NEC Japan D432836LGF-A50 9832E7013). Чип Tag-Ram, расположенный на задней стороне картриджа, имеет маркировку S82459AD 88300089 SL2WF. Сравнивая эти сведения получается, что Tag-Ram чип идентичен тому, который используется в оригинальных процессорах Pentium II 400 МГц.

А вот далее с выводами авторы обзора запутались. Они посчитали, что B52MMX это некоторый mix процессора Intel Celeron на ядре «Mendocino» с отключенным L2 кэшем (128 Кб) и добавленным наборным L2 кэшем 512 Кб от NEC. На самом деле различия заключаются в различных вариантах упаковки картриджа SECC и SECC2 разных моделей Pentium II.

Обзор еще не исчез и доступен по этой ссылке. Но цифры тестирования у них получились интересными. Скорость кэш-памяти L2 при одинаковой тактовой частоте 450 МГц у B52MMX была лучше.

Далее была собрана система на базе материнской платы Abit BH6 (чипсет i440BX) и оба процессора были протестированы в тестовом пакете Ziff Davis Cpu Mark 32:

Как видно из таблицы, процессор Genesys B52MMX обходит оригинал, в Intel такого поворота событий явно не ожидали. На сайте http://www.b52mmx.com/ потенциальные покупатели могли ознакомиться с конфигурациями системных блоков с белоснежными процессорами.

Благодаря web-архиву удалось сейчас посмотреть, как выглядели тогда эти предложения.

Вот такую модель современного ПК могли приобрести жители Италии в сентябре 1999 года. Интересным выглядит наименование процессора Genesys B52 475 МГц. Самый быстрый серийный Pentium II работал на частоте 450 МГц. Но есть еще более скоростная конфигурация с частотой 550 МГц.

Так как в наименовании есть цифра III, скорее всего этот процессор относится к Pentium-III. И если посмотреть на прайс-лист того времени, то эта догадка подтверждается.

Нужно еще отметить, что работа таких процессоров не гарантировалась во всех подряд материнских платах. Если приобретался целиком компьютер у Genesys, то BIOS материнской платы модифицировался специалистами Genesys.

Но если же покупатель хотел приобрести только процессор, то на этот счет он получал памятку, где ему сообщалось, что необходимо сделать перед установкой процессора в свою материнскую плату. Выглядели эти пункты на бумаге приблизительно так:

1) Сохраните в файл свой BIOS материнской платы (с помощью служебной программы AWDFLASH), которую собираетесь использовать.

2) Отправьте этот файл на адрес электронной почты GENESYS.

3) Дождитесь возврата в ваш почтовый ящик исправленного файла для использования CPU Genesys B52 и с помощью служебной программы AWDFLASH обновите BIOS материнской платы.

Интересное конечно решение. Предположу, что в BIOS меняли алгоритмы работы (тайминги) L2 кэш памяти процессора. Genesys, конечно, заранее позаботились о будущих владельцах материнских плат и на своем сайте разместила список материнских плат, для которых были доступны измененные версии BIOS.

Что интересно, было еще и программное обеспечение для Windows95/98, но эти файлы мне найти не удалось, даже с Web-архивом.

Суд

Естественно, на такое положение дел, когда существовал более быстрый и дешевые аналог оригинального Pentium II, даже в далекой Италии в Intel тогда смотреть не могли.

Если вы заметили, то в статье упоминается модель процессора как «Genesys B52 MMX», но на фотографиях префикс «ММХ» отсутствует. Но мне удалось найти не очень хорошего качества фото тех лет, где запечатлена именно первая ревизия этого процессора.

И «заслуга» исчезновения «ММХ» это как раз дело рук Intel. Как только новости о волшебном процессоре начали проникать в средства массовой информации, в Intel также узнали о таком нелегальном, с ее точки зрения, производстве. Genesys всячески акцентировала, что свой процессор они только «собирают», то есть собирают его из комплектующих других производителей. При этом это не нарушает никаких патентов Intel, в конце концов, Intel производит процессорные платы и ядра процессора. Это тоже не подделка, так как Genesys продает CPU под своим именем, а не как процессор Intel. Вот такие доводы были тогда у Genesys.

В 1998 году Intel подает иск против Genesys, прося суд в Риме конфисковать произведенные Genesys процессоры и запретить дальнейшее их производство. Первоначальное судебное решение, вынесенное в феврале 1999 года, потребовало реквизиции всех процессоров на рынке и запрет использовании марки «B52 MMX», но признало, что манипуляции с процессорами Intel сами по себе были законными и осуществлялись открыто. Поэтому нарушением — был запрет на использование товарного знака MMX, который принадлежал Intel. «Ущерб, однако, был небольшим, — объяснял тогда Marcello Console, — до того момента мы продали всего 150 микропроцессоров».

В итоге Intel все удалось «прижать» Genesys из-за использования торговой марки «ММХ», но предприимчивый Marcello Console быстро сменил логотип, убрав их текста наименования модели «MMX». Такой ход событий естественно еще больше разозлил Intel, и они уже хотели полностью уничтожить молодую и предприимчивую итальянскую компанию, мешающую ей получать свою прибыль, хотя репутация в данном случае была важнее.

Последовал второй суд. В этот раз Intel настаивала, что модификация материнской платы настроена на частотах, отличных от рекомендованных Intel, и в результате получается более сложный продукт. Но и во второй раз суд встал на сторону итальянской компании, не обнаружив в таких модификациях ничего противозаконного. В июне 1999 года прошел третий судебный процесс, в ходе которого Intel отклонила новую апелляцию и последовавший за ней запрос о возмещении ущерба в размере 2,4 миллиарда лир. В ответ Genesys подала встречный иск о возмещении морального ущерба и упущенной выгоды в размере 18 миллиардов долларов. «Но мы открыты для дружеского решения и технического сотрудничества с Intel», — заверил тогда Marcello Console.

Как все понимают, такая борьба выматывает слабого противника, а против Intel с ее ресурсами бороться бесполезно. В результате финал этой истории закончился не в пользу Genesys. Сколько было продано процессоров «B52» — неизвестно, но скорее их тираж был незначительным, поэтому такой образец сейчас очень трудно найти и его хочет получить каждый коллекционер процессоров.

Заключение

Без сомнения, в Genesys работали талантливые инженеры и маркетологи. Ведь возникновение таких процессоров стало возможным благодаря оверклокингу.

Многие компании на рубеже нулевых преуспели в продаже разогнанных процессоров, но в Genesys пошли дальше всех, модифицировав часть самого ЦП — L2 кэш и возможно что-то еще. В завершение приведу пару скриншотов CPU-Z процессора Genesys B52:

Как видно, это Pentium II с ядром «Deschutes» степпинга dB0.

Сейчас найти любую информацию о компании Genesys и ее процессоре нелегко, но если вам что-то известно еще, напишите об этих фактах в комментариях к данной статье.

И в завершение я хочу выразить благодарность Erjon Katrini из Италии за предоставленные фотографии уникального процессора. Он поделился ими со мной, а я с вами (без них не было бы никакой статьи!). А также Giancarlo «NoMS» Dalmedico из Бразилии, который не позволял мне скучать во время написания материала.

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru