CPU-Beschleuniger, 16MHz oder mehr im ST/STE

[Arne]

Das sieht doch schick aus
Vllt. krieg ich meinen 16MHz 520ST wieder in die Gänge zum Vergleich. Der hat aber keinen Blitter. Hatte ihn früher mit CoMa als AB/FAX im Einsatz. da war - glaube ich - auch eine 2.5" HDD drin...

[1ST1]

Nett... Ein solchermaßen getunter 520er würde mir auch gefallen.

[Ryo]

So, hier mal ein paar Fotos:
z:Z. ist der Blitter mit 8MHz betrieben:

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

Der ist ja viel schneller als der Mega STE. Dieser erreicht bei mir 124% im Display- und 196% im CPU- Test.
Einige Einzelwerte:
GEM Dialog Box 4,710 zu 3,120
VDI TEXT 5,230 zu 3.090
Blitting 1.320 zu 1,050
Float Math 7,200 zu 6,595

16Mhz,  Cache, Blitter, selbe Auflösung und Referenzwerte wie bei dir wahren natürlich eingestellt.
Woran liegt das? Ist TOS 2.06 langsamer als 1.02?

[Arne]

Er schrieb doch, dass er den Bustakt auf 16MHz angehoben hat!

[Ryo]

ach so, lesen müsste man können

[Arthur]

Hallo HW, die Ergebnisse sind für mir absolut ausreichend. Wie hast Du das Problem mit den zu hohen Bildfrequenzen in SW beheben können? Oder blieb dort die Frequenz unangetastet?

[guest2980]

@Ryo:

Der ist ja viel schneller als der Mega STE.

Um nochmal kurz den Unterschied zu erläutern. Wärend im MegaSTE der Bus weiterhin mit 8MHz läuft, nur die CPU in den I/O freien Cycles mit 16MHz läuft, fallen alle Buszugriffe recht langsam (normal wie bei 8MHz) aus. Um nun der CPU die Chance zu geben, doch noch einigermassen Performance zu liefern, wird der CPU ein Cache vorgeschaltet. Dieser kann bei Zugriffen auf den Speicher, welcher schon einmal zuvor stattgefunden hat, diese Werte viel schneller liefern, ein sogenannter Cache-Hit. Bei linearen Zugriffen funktioniert das natürlich nicht. Übrigens sind alle "Aufsteckbeschleuniger" so aufgebaut, also erreichen die gleiche Performance bei 16MHz wie der MegaSTE.

Meine Lösung taktet ALLES auf 16MHz, d.h. auch die MMU. Somit ist rein theoretisch wirklich bei allen Messungen 200% zu erwarten, auch ohne Cache.  Einzig der Blitter bekommt 8MHz, weil dieser mit 16MHz wirklich nicht läuft.
Anders als bei den anderen Lösungen muss hier darauf geachtet werden, das alles schnell genug ist, also CPU, RAM, TOS-ROMs und es sollten möglichst keine IMS-Setups verwendet werden, da diese zu langsam sein sollen (hab ich so gelesen, geprüft ist diese Aussage von mir nicht). Weiterhin sollten die Address-PullUps verkleinert werden (es sind teilweise 10kOhm verwedet worden, was viel zu gross ist 4,7 - 3,3k sollten es schon sein.

Anbei mal ein Screenshot mit abgeschalteten Blitter. Dort kannst du gut erkennen, das der ST genau doppelt so schnell ist.



@ arthur:

Hallo HW, die Ergebnisse sind für mir absolut ausreichend. Wie hast Du das Problem mit den zu hohen Bildfrequenzen in SW beheben können? Oder blieb dort die Frequenz unangetastet?

Das ist ganz einfach. ich bremse die Shifter-Zugriffe der MMU auf den Speicher einfach aus. Das mache ich mit einem VerUNDen eines 2MHz Taktes(z.B. vom GLUE) mit der DE Leitung der MMU. Somit  muss die Bildschirmausgabe gezwungenermassen mit der Hälfte des Bildschirmtaktes ausgelesen werden, was genau dem Original entspricht. 
Übrigens funktioniert das soo gut, das ich sogar eine FBAS-Ausgabe (Compsite) in PAL störungsfrei ausgebe. Auch so eine kleine Mod von mir, ich habe den FM-Modulator "operativ" entfernt und die Beschaltung auf dem Mainboard so abgeändert, das jetzt parallel zur ST-RGB Ausgabe auch ein Composite-Ausgang am Modulator-Ausgang verfügbar ist. Beide Signale beeinflussen sich nicht, da die Ausgaben getrennt verarbeitet werden. Alle Screenshots sind auch auf einem kleinen TFT-Monitor über Composite gemacht. 

Ich werde aber dieses Projekt wahrscheinlich abbrechen, bzw. erstmal auf Eis legen und an einem 1040STE weiter machen, den ich hoffentlich die Tage bekomme.
Hat jemand Interesse, an dem ST weiter zu machen?

Gruß HW

[Arne]

D.h. Du trennst die 16MHz-out-Leiterbahn vom Shifter auf und führst dort auch 32MHz zu. Und die CLK zum Blitter muss auf 8MHz umgelegt werden?
Hättest Du Interesse das mal als Schaltplanergänzung zu zeichnen. Wäre für die Nachwelt sicher interessant.

Ich weiss nicht mehr, wo ich meine Schaltung her habe. MAUS Net nehme ich an...

Was meinst Du mit:

keine IMS-Setups verwendet werden

bye, Arne

[guest2980]

D.h. Du trennst die 16MHz-out-Leiterbahn vom Shifter auf und führst dort auch 32MHz zu. Und die CLK zum Blitter muss auf 8MHz umgelegt werden?

Ja, und es muss auch die Peripherie mit 8MHz versorgt werden, prinzipiell hat ja der 8MHz Ausgang von der MMU nun 16. Dieser geht zur CPU, dazu muss dann dieser Takt noch runtergeteilt werden auf 8MHz und versorgt dann den Rest des Boards. Alternativ ginge auch der 4MHz-Ausgang der MMU, da dieser jetzt 8MHz hat. Dieser scheint aber zu schwammig zu sein. Jetzt noch das DE Signal ausbremsen, fertig. In der Theorie schon, leider sind die Signale zu schwammig, um sie so zu verwenden. ein Leitungstreiber mus an diversen Stellen verwendet werden. Ich pusche mit einem 74F04 die 32MHz vom Quarz, treibe dann mit einem Gatter 2 weitere und führe sie dann dem Shifter bzw. der MMU zu. All solch kleine Tricks, und ich bin immer noch nicht soweit zu sagen, das ist alles super stabil und so kann das jemand nachbauen. Ich veröffentliche erst, wenn ich sicher bin, das alles funktioniert. So hab ich das auch damals beim HW4711 Beschleuniger für den Falcon gemacht, übrigens läuft dieser immer noch einwandfrei. 

Was meinst Du mit:
Zitat
keine IMS-Setups verwendet werden

Ich meinte IMP-Setup (vertippt). Dieser wurde viel in den neueren Mega-ST verbaut und sollen nicht so übertaktungsfest wie die Orginal-Motorola-ICs sein. Bestätigt oder dementiert ist das von mir aber noch nicht.

Hier mal ein Bild mit dem aufgedruckten Label IMP:


Gruß HW

[Arne]

Stimmt. Vieles muss ja den "Originaltakt" bekommen: FDC, sonst mag er nur noch HD-Disks, PSG, sonst kriegt er ne Fistelstimme usw.
Den Umbau bei meinem habe ich glaube ich irgendwo als ASCII Art. Beim SM124 gab es dann nach dem Einschalten oft links am Rand ganz helle Striefen vertikal, als wenn das Bild nach links hinten "wegklappen" würde. Da half nur mehrmaliges On/Off bis es weg war. Dann war es aber bis zum nächsten Einschalten weg. Hast Du das auch?

PS. ja, die IMP sind untauglich. Zumindest die, die ich in meinem 520 getestet hatte - da ist ja noch vieles gesockelt. Blittersockel hatte der natürlich nicht - daher kann ich hierzu nix sagen.

Aber toll, dass Du Dir die Mühe machst.
Wo hakts denn noch?

Gruß, Arne

[Arthur]

Hallo Hanswurst4711, kann verstehen wenn Du den STE lieber tunen möchtest aber evtl. kannst Du ein paar ST Infos und Bilder von deinem ST-Tuning veröffentlichen da ich meinen "Super ST" unbedingt auf 16MHz beschleinigen möchte bzw. es damit versuchen möchte.

[Arne]

Mein 16MHz 520 ist recht "gerupft". Weiss nicht, ob ich den nochmal zum Laufen kriege. Aber ich hatte mir damals die Mühe gemacht eine Platine zu routen. Sind nur drei 74xx TTL drauf plus bischen Rs und Cs.

ScooterPCB ist ja jetzt "Freeware", könnte bei Interesse die Anleitung und das Layout mal rauskramen.

[Arthur]

Hallo Arne, das wär ja schön dann könnte man Scooter PCB ja sofort sinnvoll nutzen.

[Arne]

So, anbei zwei ZIPs (PDF in ZIP umbenennen).
16MHZ.ZIP:
Der 16MHz Boardtakt-Umbau. Die ScooterPCB Platinen in unterschiedlichen Layoutstadien.

Dann hatte ich mal Platinen für das ST-Computer 10/12MHz Projekt machen lassen. Die sind im ZIP 12MHZ.ZIP.

Herrn Kahlert ist allerdings aufgefallen, dass die Bohrdurchmesser der Makros der ST-Version teilweise nicht stimmen (z.B. IC Sockel haben in Scooter 0.4mm Bohrdurchmesser, müssen aber 0.6mm haben).
Die PC Version von Scooter hat die korrekten Makros, allerdings kann die ST Version die PC Makros nicht lesen.

[Arthur]

Die IMP's sind qualitativ identisch man sollte beim Shifter und DMA aber die zusätzliche Diode nicht vergessen.
Muss mir nur noch Scooter installieren dann schau ich mal in deine Pläne rein. Viele Dank fürs posten.

[Arne]

Die IMP's sind qualitativ identisch (...)

Du meinst sicherlich damit, dass alle IMPs gleich schlecht sind, gelle. 

Falls Du aber der Ansicht sind IMPs sind qualitativ identisch zu nicht-IMPs.... dann bist aufm Holzweg.
Hab gestern mal in die Anleitung zur HBS640 geschaut. Da wird auch extra auf IMP eingegangen...

Wie gesagt. Hab mir damals extra einen alten 520ST besorgt, da die alten Chipsätze sich am besten übertakten ließen. War - gleube ich - im MAUS Net eine Diskussion drüber.

[Arthur]

Hallo Arne, ich beziehe mich auf die Chips 'n Chips.

Der C100110-001 DMA-Chip soll nur in verbindung mit dem GLUE Chip
   (ebenfalls der Firma IMP) eingesetzt werden, die IMP Chips sind
   keinesfalls schlechter als die nicht IMP Chips, sie sind aber mit
   einer anderen Technologie (Fertigungsprozess) produziert worden.
   Weiterhin muss jeweils zwischen dem Pin 40 des DMA Controllers und
   des Videochips eine Diode eingelötet sein, weil die Chips am besten
   mit einer ~4.5 Volt Versorgungsspannung arbeiten!

Und hab mit den IMP's selbst auch keine negativen Erfahrungen gemacht.

[1ST1]

Im Normalbetrieb machen die IMP-Chips auch keine Probleme (außer wenn gewisse kleine Hardwaremodifikationen wie die von dir zitierte nicht gemacht werden) aber die lassen sich nicht mit mehr als 8...10 MHz takten.

[Arne]

Im Normalbetrieb machen die IMP-Chips auch keine Probleme (außer wenn gewisse kleine Hardwaremodifikationen wie die von dir zitierte nicht gemacht werden) aber die lassen sich nicht mit mehr als 8...10 MHz takten.

schrieb ich ja bereits. In der HBS640 Anleitung steht, dass man idealerweise IMP MMU mit IMP DMA kombiniert + Diode. Wie lötet man die denn bitte an MMU/Glue an? 
IMPs laufen in einem Standard ST ohne AddOns ausreichend gut. Aber wehe man baut einen Speeder ein. PAK68/3 mit nem IMP sauber zum Rennen zu bringen? Na, ich weiss ja net...