Autor Thema: CPU-Beschleuniger, 16MHz oder mehr im ST/STE  (Gelesen 9177 mal)

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Offline Arthur

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CPU-Beschleuniger, 16MHz oder mehr im ST/STE
« am: Mo 04.02.2013, 01:38:54 »
Es gibt zumindest für die STs 16MHz Beschleuniger zum selbst bauen (DIY). Hat das schon wer gemacht und was kommt dabei unterm Strich heraus? Gibt es das auch mit Cache als DIY Projekt? Wer hat schon Benchmarks von so einem Projekt gemacht?
« Letzte Änderung: Mo 04.02.2013, 22:31:38 von Arthur »

Offline 1ST1

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Re: 16MHz CPU-Beschleuniger oder mehr im ST/STE
« Antwort #1 am: Mo 04.02.2013, 09:38:41 »
In irgendeinem 1040ST habe ich so ein ganz primitives Ding drin, was den Takt auf 16 MHz anhebt, wenn der Prozessor in der Befehlsausführung ist, sprich gerade nicht auf RAM, ROM oder IO zugreift. Auswirkungen: Nicht wirklich bemerkbar.
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Offline Lukas Frank

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Re: 16MHz CPU-Beschleuniger oder mehr im ST/STE
« Antwort #2 am: Mo 04.02.2013, 09:49:10 »
... ohne L2 Cache lohnt das nicht !

Burkhard Mankel

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Re: 16MHz CPU-Beschleuniger oder mehr im ST/STE
« Antwort #3 am: Mo 04.02.2013, 09:53:34 »
Wenn ich meine STs mit dem Mega STE vergleiche: viel Unterschied in der Geschwindigkeit spüre ich eigentlich nicht! Zusätzliche Problematik: viele (Ältere) PRGs scheinen unter 16MHz Schwierigkeiten beim Bildaufbau zu haben!

Offline Lukas Frank

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Re: 16MHz CPU-Beschleuniger oder mehr im ST/STE
« Antwort #4 am: Mo 04.02.2013, 10:22:04 »
Ich hatte mir damals mal einen Atari Mega ST4 mit 12Mhz Busspeed umgebaut indem ich den Hauptquarz
gegen einen 48Mhz Quarz ausgetauscht habe und diverse Bauteile extra mit den richtigen Taktraten
versorgt habe ...

Da die Geschwindigkeit allerdings nicht ausreichend war habe ich noch eine
PAK68/2 (24Mhz 68020+FPU /TOS 2.06) obendrauf gesetzt ...


Hauptquarz = 48Mhz

Zusätzlich einen 16Mhz Quarz verbauen (mit 74x74 runterteilen)
16Mhz = Floppy HD
 8 Mhz = Floppy DD
 4 Mhz = Soundchip
 2 Mhz = Soundchip
500Khz = beide 6850 Bausteine

Mein Rechner hatte keinerlei Probleme mit den hohen Taktraten (Shifter/MMU/GLUE etc.), allerdings
muss der Monitor mehr als 90Hz verkaften können ...
« Letzte Änderung: Mo 04.02.2013, 10:47:31 von Lukas Frank »

Offline Lukas Frank

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Re: 16MHz CPU-Beschleuniger oder mehr im ST/STE
« Antwort #5 am: Mo 04.02.2013, 10:48:45 »
Wenn ich meine STs mit dem Mega STE vergleiche: viel Unterschied in der Geschwindigkeit spüre ich eigentlich nicht! Zusätzliche Problematik: viele (Ältere) PRGs scheinen unter 16MHz Schwierigkeiten beim Bildaufbau zu haben!

Probleme machen nicht die 16Mhz sondern der 16kB L2 Cache ...

Offline 1ST1

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Re: 16MHz CPU-Beschleuniger oder mehr im ST/STE
« Antwort #6 am: Mo 04.02.2013, 11:49:32 »
Ob es alleine der 16 kB Cache ist, kann ich nicht wirklich bestätigen. In der ersten Ausbaustufe meines Towers hatte ich einen 520ST drin, und da war ein HBS-240 drauf (68000-16 mit 16kB Cache und FPU), das war sehr kompatibel, soweit ich mich erinnere musste ich den eigentlich nie abschalten. Das Abschalten kam erst als ich die Pak 68/2 auf dem 1040ST Board im Tower eingebaut hatte, da gabs dann vereinzelte Programme, die mit dem Cache nicht zurecht kamen, teils waren das Darstellungsfehler, teils auch Abstürze mit Bomben, hier taten sich insbesondere zwei Sounddemos mit Samples des TOS-Magazins hervor.

Der HBS-240 hat sich Performance-mäßig einigermaßen bemerkbar gemacht, etwa wie ein Mega-STE eben, aber kein Vergleich zur Pak, mit der ich bei nornmalen Anwendungen etwa die selben Performance-Werte wie mit einem Falcon erreichte.

Da ich aber damals meistens reine ST-Anwendungen nutzte, war die CPU-Beschleunigung nur selten bemerkbar, da ja eigentlich alle Anwendungen auch auf einem 8MHz ST vernünftig laufen sollten. In Calamus habe ich aber die Beschleunigung durch den HBS-240 bzw. erst recht durch die PAK bemerkt, und auch beim Autorouting in PCB-Edit. Was meistens mehr brachte, war wen ein Autor sich die Mühe machte, zeitkritische Sachen statt in Hochsprache in Assembler handoptimiert auszuführen, bei Sparrow-Text war das von Version zu Version beeindruckend festzustellen, so Sachen wie "Suchen & Ersetzen", In große Dokumente Text am Anfang einfügen und so. Sparrow war größtenteils in GFA programmiert, aber zeitkritische Sachen in Assembler.
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Online mfro

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Re: 16MHz CPU-Beschleuniger oder mehr im ST/STE
« Antwort #7 am: Mo 04.02.2013, 12:27:35 »
Probleme machen nicht die 16Mhz sondern der 16kB L2 Cache ...

Weil ältere TOS-Versionen nichts vom Cache wissen, kann und darf der (es ist kein modifiziertes TOS oder ein AUTO-Ordner Programm dabei, oder?) eigentlich nur im "write through"-Modus betrieben werden - d.h. jeder schreibende Zugriff auf den Hauptspeicher schreibt in den Cache und ins Main Memory (bzw. nur in den Hauptspeicher und der Cache wird ungültig markiert).

Probleme können dann eigentlich nur noch DMA-Geräte (Floppy, HD, Blitter) bereiten, die vom Cache nichts wissen. Noch ältere TOS-Versionen (vor 1.4, soweit ich mich erinnere) enthalten Zeitschleifen, die von der Prozessorgeschwindigkeit abhängig sind. Die dürften aber gar nicht laufen, denke ich.
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Offline Arthur

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Re: 16MHz CPU-Beschleuniger oder mehr im ST/STE
« Antwort #8 am: Mo 04.02.2013, 20:52:58 »
Hauptquarz = 48Mhz

Zusätzlich einen 16Mhz Quarz verbauen (mit 74x74 runterteilen)
16Mhz = Floppy HD
 8 Mhz = Floppy DD
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 2 Mhz = Soundchip
500Khz = beide 6850 Bausteine

Mein Rechner hatte keinerlei Probleme mit den hohen Taktraten (Shifter/MMU/GLUE etc.), allerdings
muss der Monitor mehr als 90Hz verkaften können ...

Das ist ja interessant und eine schöne Möglichkeit. Die heutigen TFT Displays sollten doch noch damit klar kommen, oder muß ich meinen CRT behalten? Der Atari dürfte dann so um die 50% schneller sein?

Offline Lukas Frank

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Offline Arthur

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Re: 16MHz CPU-Beschleuniger oder mehr im ST/STE
« Antwort #10 am: Mo 04.02.2013, 22:21:20 »
Hallo Frank, den Artikel kenne ich natürlich. Ich hab dich jetzt so verstanden das es nur mit ein paar Oszillatoren auch getan ist. Hab ich das jetzt falsch verstanden? Zu so einer Aktion fehlt mir gerade die Zeit und das Zeugs.

Offline Lukas Frank

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Re: 16MHz CPU-Beschleuniger oder mehr im ST/STE
« Antwort #11 am: Mo 04.02.2013, 22:29:01 »
Hallo Frank, den Artikel kenne ich natürlich. Ich hab dich jetzt so verstanden das es nur mit ein paar Oszillatoren auch getan ist. Hab ich das jetzt falsch verstanden? Zu so einer Aktion fehlt mir gerade die Zeit und das Zeugs.

... so wie ich das aufgeschrieben habe funktioniert es.
Allerdings vertragen TFT Bildschirme die zwischen 90-100Hz der ST-Hoch Auflösung nicht denke ich mir.

http://forum.atari-home.de/index.php?topic=10116.msg74322#msg74322

Offline Arthur

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Re: CPU-Beschleuniger, 16MHz oder mehr im ST/STE
« Antwort #12 am: Mo 04.02.2013, 23:07:10 »
Also der TFT hat 75KHz Zeilenfrequenz...und bei 640*400 Pixeln wärs schon schön wenn er das noch darstellen könnte sonst halt mit CRT (96KHz).

Offline Lukas Frank

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Re: CPU-Beschleuniger, 16MHz oder mehr im ST/STE
« Antwort #13 am: Mo 04.02.2013, 23:33:34 »
... meine TFT Bildschirme machen nur entweder 50, 60 oder 75 Hz egal bei welcher Auflösung.

Offline Arthur

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Re: CPU-Beschleuniger, 16MHz oder mehr im ST/STE
« Antwort #14 am: Di 05.02.2013, 21:19:12 »
Schön wärs ja, wenn das mit nur einem Oszillator und einem GAL ginge der dann daraus die notwendigen Frequenzen erzeugt so dass man evtl. zwischen turbo und normal per Schalter oder auch Software auswählen könnte.

guest2980

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Re: CPU-Beschleuniger, 16MHz oder mehr im ST/STE
« Antwort #15 am: Mo 11.02.2013, 07:25:54 »
ich bin dran...  ;)

Geplant:
16MHz mit doppelt so schnellem Speichertakt aber gleichzeitig mit Standard-Auflösung/Refresh des Monitors.
Da die MMU/CPU/RAM komplett synchron getaktet werden, sollte sich ein guter Geschwindigkeitszuwachs bemerkbar machen. Das ganze mit GAL und Schalter/Software...
Optional, während der Befehlsausführung (/AS) mehr Takt, um es synchron zu halten, ggf. 24MHz. Aber dann wirds aufwändiger, da nur mit Cache das was bringt...

Fortschritt:
Alte CPU muss raus!!! es muss definitiv ein 16MHz auf Sockel. Speicher muss getauscht werden, da meistens zu langsam. Das habe ich mit einer 4MB Erweiterung verbunden. Funktioniert warscheinlich nicht mit Speichererweiterungen aus SIMMs oder Drahtverhau. Tauschen der RAM-Chips oder Huckepack wäre sinnvoll.
TOS Roms könnten zu langsam sein, es sollten schnellere ROMs her, am besten FLASH in Verbindung mit einem ROM update auf 2.06 (z.Z. in Arbeit). Z.Z. meckert in meinem 1040ST (oder besser 4096ST) der Blitter mit 16MHz rum. 8MHz für den Blitter wären eine Option, aber so schnell gebe ich nicht auf...  :)

Mal gucken...

Gruß HW

Offline 1ST1

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Re: CPU-Beschleuniger, 16MHz oder mehr im ST/STE
« Antwort #16 am: Mo 11.02.2013, 08:06:04 »
Zur Info: Meine 16 MHz PAK68/2 "blittert" schneller als der 8 Mhz Blitter. Ich hatte damals meine 1040ST-Platine so umgebaut, dass der Blitter drin läuft, und nach ersten Tests mit der Pak und GEM-Bench habe ich ihn wieder ausgebaut.
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Arne

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Re: CPU-Beschleuniger, 16MHz oder mehr im ST/STE
« Antwort #17 am: Mo 11.02.2013, 10:12:43 »
ich bin dran...  ;)

Geplant:
16MHz mit doppelt so schnellem Speichertakt aber gleichzeitig mit Standard-Auflösung/Refresh des Monitors.
Da die MMU/CPU/RAM komplett synchron getaktet werden, sollte sich ein guter Geschwindigkeitszuwachs bemerkbar machen. Das ganze mit GAL und Schalter/Software...
Optional, während der Befehlsausführung (/AS) mehr Takt, um es synchron zu halten, ggf. 24MHz. Aber dann wirds aufwändiger, da nur mit Cache das was bringt...
Funktioniert bei einem alten 520ST bei mir bzw. hat vor 10 Jahren funktioniert. Allerdings musste ich ihn immer mehrmals ein-ausschalten bis das Bild am SM124 ruhig war, da es am linken Bildschirmrand immer zu Shifterzucken kam.
Bringt dann 200% Leistung. Geht am besten mit ganz alten Chipsätzen. IMP kann man knicken.

Viel Erfolg.

Offline Lynxman

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Re: CPU-Beschleuniger, 16MHz oder mehr im ST/STE
« Antwort #18 am: Mo 11.02.2013, 12:56:58 »
Speicher muss getauscht werden, da meistens zu langsam. Das habe ich mit einer 4MB Erweiterung verbunden. Funktioniert warscheinlich nicht mit Speichererweiterungen aus SIMMs oder Drahtverhau. Tauschen der RAM-Chips oder Huckepack wäre sinnvoll.

Der Speicher sollte nicht langsamer als 80ns sein.
Ich habe (oder hatte) ein Mega-Board im Keller mit 80ns Rams, dürfte aber die Ausnahme sein. (Leider ist das Board defekt.)
Simm-Erweiterungen und Kabelgewurstel mit PS/2-Simms haben das Problem der ewig langen Signalleitungen.
Huckepack würde ich nicht machen, da dabei der Stromverbrauch unnötig hoch geht oder die Signalleitungen belastet werden.

Zitat
TOS Roms könnten zu langsam sein, es sollten schnellere ROMs her, am besten FLASH in Verbindung mit einem ROM update auf 2.06 (z.Z. in Arbeit).

Ich denke das die ROMs immer zu langsam sind. Eproms unter 100ns sollten kein Problem sein zu finden.
Bei Flash ist es kein Problem schnelle zu finden.

Zitat
Z.Z. meckert in meinem 1040ST (oder besser 4096ST) der Blitter mit 16MHz rum. 8MHz für den Blitter wären eine Option, aber so schnell gebe ich nicht auf...  :)

Der Blitter ist mit 8MHz ein Bremsklotz, den würde ich enfernen wenn er nicht mit 16MHz will.
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guest2980

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Re: CPU-Beschleuniger, 16MHz oder mehr im ST/STE
« Antwort #19 am: Mi 13.03.2013, 11:06:51 »
So, hier mal ein paar Fotos:
z:Z. ist der Blitter mit 8MHz betrieben:





Zitat
Der Blitter ist mit 8MHz ein Bremsklotz, den würde ich enfernen wenn er nicht mit 16MHz will.
Mir ist aufgefallen, das trotz 8MHz am Blitter die Displayperformance deutlich besser ist, als ohne Blitter
mit einem Systemtakt von 16MHz.
Damit kann ich der Aussage, das der Blitter mit 8MHz ein Bremsklotz ist, nicht bestätigen (zumindest bei 640x200).

Gruß HW