Amiga Klub Forever + Czech PowerPC User Group

Na konci minulého roku jsem získala od kolegy z MorphZone Efiku 5200b. Je to na hraní krásný kousek. Tedy hlavně tím, že je malá a s absolutně nedostatečmýni HW zdroji. Sice o ní na tomto fóru asi všichni vědí, ale přeci jen alespoň základní údaje:

 CPU:

Freescale MPC5200B (SoC)

Frekvence: 400MHz

obsahuje jádro e300, což je vlastně G2 v terminologii Applu a Motoroly,

L1 cache 16kB instrukce + 16kB Data

výkon 760 MIPS (pro srovnání Powermac Cube 450MHz 1040 MIPS, Pegasos2/1GHz 2310 MIPS, G5 Quad/2.5GHz 4750 MIPS na jádro)

obsahuje FPU, nemá Altivec.

 RAM:

128MB, 266MHz

 ATA controller:

verze ATA 4: PIO 4 (16.7MB/s) a UltraATA33 (33MB/s)

to by samo o sobě nebylo nijak hrozné, kdyby pořádně fungoval DMA ovladač. DMA v ATA engine nefunguje a proto lze použít pouze PIO 4. Integrovaný BestCommDMA také působí nějaké chyby při přenosu, takže jej MorphOS nevyužívá. Linux používá nějaký hybrid na bázi BestComm, je to nazýváno "DMA assisted PIO".

 PCI slot:

verze 2.2 32bit, 66/33MHz

to jediné vypadá slušně, ale obávám se že DMA bude stejný případ jako u ATA.

 a dále Ethernet 10/100Mbit, AC97, USB1.1 (1.5 MB/s), serial, IRDA (bez ovladače)

Nicméně i tak mě zajímalo, jak bude fungovat s MorphOSem, a jestli je něco, co lze optimalizovat nebo zrychlit.

1. První start

Po zapojení a prvním zapnutí Efika nereagovala. Naštestí postačilo vyměnit baterii a vypadalo to že je vše v pořádku. Bohužel nebylo. S kartou Radeon 9250 (low profile AGP) OpenFirmware naběhl krásně, ale po načtění boot.img a přepnutí do grafického modu byly proužky na monitoru, a po čase došlo k zatuhnutí. Naštěstí se ukázalo, že je vadná jen grafická karta.
Po výměně karty za Radeon 9200 (full profile AGP) už instalace (na starý 2.5"IDE disk) proběhla bez problémů - tedy čas byl úměrný rychlosti USB1.1, ale jinak OK.

2. HDD

Po zjištění funkčnosti Efiky bylo třeba poohlédnout se po nějakém HDD. Disk použitý pro instalaci je z prehistorického notebooku a je jen otázkou času jak dlouho vydrží. Bylo možné použít CF/IDE redukci a CF kartu – pro rychlosti Efiky je rychlost CF karet víc než dostatečná, ale osobně mám s CF kartami víc špatných zkušeností než dobrých, tak jsem použila toto:

Malá kompaktní redukce 44pin IDE -> na mSATA SSD a k tomu Kingston UV500 120GB SSD.

Při zapojení do Efiky ale v OpenFirmware zařízení nebylo viditelné. Po chvíli zkoušení jsem zjistila, že je to způsobené nedostatečným proudem, poskytovaným řadičem Efiky, takže jsem redukci upravila na externí napájení takto:

Takhle už vše fungovalo jak má a mohla jsem přikročit k instalaci systému. Tentokrát se instalace bohužel zdařila až na třetí pokus - USB s instalačním imagem (stejné jak prve) mělo r/w error. Po vyzkoušení tří USB se konečně povedlo. Pozn. dokonce jsem mezitím i vrátila zpět starý IDE disk, ale USB mělo stále errory. No bylo to tím, že USB bylo v hubu. Takže stačilo USB zapojit přímo a klávesnici do hubu a už to vesele fungovalo bez chyb.

Vlastně jsem po této zkušenosti udělala rozdělení na SSD takto:

v prvním 2GB oddíle bi0: (Boot:) je boot.img Efiky a odtud se bootuje. Nemusí to být, OF Efiky čte normálně i SFS oddíly, takže může bootovat rovnou ze System:, ale mám to tak uděláno pro snadné upgrady MorphOSu. Teď při každé nové verzi stačí nakopítovat na Boot: partition morphos.iso a z něj vyzkopírovat bootefika.img a jen pak zadat v OF:

boot hd0: bootefika.img bi=bi0:morphos.iso

a spustí se upgrade na novou verzi bez použití USB, mnohem rychlejší, a hlavně bez chyb.

Samozřejmě bych nemusela mít extra Boot: oddíl, stačilo by všechny .iso dávat do System:, ale byl by tam binec, tak to mám raději takto.

A jaká je nakonec skutečná rychlost disku? Nicmoc. SCSIspeed (tj. rychlost sběrnice) je pro LONG-aligned buffer průměrně 4,4 MB/s (max 5,9). Diskspeed (tj. Rychlost celého diskového subsystému vč. cache) je průměrně 10,46 MB/s (max. 29,66). To tedy dost zostává za teoretickým maximem PIO4.

3. Grafická karta

Efika byla dodávána s kartou, případně k ní byla doporučována, karta Radeon 9250 (AGP low profile). Výměna karty na mém Pegasu2 z Radeon 9200 na Radeon 9800PRO se projevila velkým zrychlením (SDLBench +80%). Proto jsem si řekla, že stojí zato zkusit Efiku s výkonnější kartou.

Pro zkoušení jsem měla ve doma sklepě (a na půjčení v práci) spousty starých grafických karet. Efika má PCI 2.2 66MHz, takže první myšlenka byla, že by se dala použít modernější PCI-e karta s PCI-PCIe bridgem.

To se ale ukázalo jako špatný předpoklad.

Nejdřív se ukázalo, že v Efice nefungují karty s AtomBIOSem (R400 a výš).

Výstup ze serialdebugu vypadá takto:

Funkční karta (x86 BIOS):

EMULATION INT HANDLER ENTERED WITH:
INT NO: 15
EAX=0003 EBX=1111 ECX=2222 EDX=3333 ESP=0000 EBP=5555 ESI=6666 EDI=7777
 AX=4E08 BX=C305 CX=0003 DX=102A SP=6CA0 BP=5555 SI=6CAE DI=9C4E
 DS=C000 ES=BAD0 SS=C000 CS=F000 IP=FE15 NV UP -- PL ZR NA PE NC
CS:IP = F4 FS=BAD4 GS=BAD5C42C C000 0244 3000 0000 01B4 AB37 0200 
UNHANDLED INT 10 FUNCTION 0007 WITHIN EMULATION
VM using 4309649 x86 cycles for GFX init
Memory used before SYS_Init: 9MB

Karta s ATOMBiosem:

CCCˇTŐ2 aőÁÁÁÁaőÁÁÁÁaőÍÍÍ́MAőÁÁÁÁ AőŐŐŐՁM%őŮŮŮف%őÝÝÝÝ555)aő aőÁÉĹ aőÁÁÁÁaőÁсMAő́ Aő ÁM%őĺ偁%ő á555)MőÁÁÁMőĹÁÁÁMMőĹÁÁÁMőÁÁÁ%AőÁÁ9YUAµµ99i9A=9555)Mé%AőŮفMő сMő ŐQI]%Q!m9QIu˙44

Hezké že? OF Efiky se s kartou s ATOMBiosem zasekne a nepokračuje v bootování. Bylo tedy třeba hledat pouze starší karty s x86 BIOSem.

Další bylo zjištění, že na Efice nefungují ani karty s PCIe bridgem (čip RV370 a výš). OF Efiky si nedokáže poradit nejen se samostatným bridgem (PEX8111) a PCIe kartou – zkoušeno s Radeon X600XT, ale ani s tím integrovaným (PEX8112) na grafické kartě FireMV 2400 PCI.

Efika s kartou X600XT a bridgem PEX8111 se sice nezasekne jako karty s ATOMBiosem, normálně nabootuje do systému, serialdebug ukazuje totéž co u funkčních karet vč. x86 emulace, ale bohužel, žádný videovýstup, černá obrazovka.

S kartou FireMV 2400PCI s integrovaným bridgem je o něco lepší výsledek - naběhne i okno Ambientu, ale bílé bez pozadí a bez ikon disků, a Efika se zasekne. Takže je možné, že by tyto karty funfovaly s nějakými změnami v MorphOS ovladačích. Ale OOTB nefungují.

To Pegasos2, i když OF také kartu nevidí, tak se s ATOMBiosem nezasekne a alespoň "naslepo" nabootuje a karta jde normálně používat – vyzkoušeno u HD 4350 PCI.

Takže zbývaly pouze karty s čipy <=R360. Ve skutečnosti tedy spíše <=R350, protože R360 universal AGP (1.5/3.3V) je dost vzácná. Sice prý existuje X1050 v této verzi, ale není nikde v mém dosahu. Pro testování jsem měla k dispozici tyto karty:

Radeon 9100 (R200) 64MB

Radeon 9200 (RV280) 128MB

Radeon 9200 (RV280) PRO 128MB

Radeon 9700 PRO (R300) 128MB

Radeon 9800 PRO (R350) 128MB ( no 47W karta na 3W počítač je možná trošinku přehnaná, ale proč to nezkusit) ;-)

A výsledky byly pro mě docela překvapivé:

Rychlost karet se prakticky nelišila! Dá se říct, že Efice je úplně jedno jak výkonou kartu máte - nestačí ji zásobovat daty. Pokud tedy ve své Efice máte historickou Radeon 9250 a chcete ji nahradit nějakou rychlejší, méně historickou, nemá to smysl. Já jsem se rozhodla používat Radeon 9200 PRO, protože je nejen o úplně nepatrný kousíček lepší v testech, ale hlavně je také low profile a moje druhá low profile karta - Radeon 9250 - je vadná.

Další zajímavá věc je Warp3D. Karty Radeon 9100, 9200 a 9200 PRO mají v MorphOSu nativní ovladače pro Warp3D API (Goa, Warp3D.library). Nicméně jsem dvě z nich vyzkoušela také s WaZp3 a přišlo překvapení. Evidentně je WaZp3D s HW renderingem (TinyGL) lepší implementace než Warp3D.library. Nejen že je WaZp3D rychlejší, ale také zobrazení krávy je lepší s více detaily. Ovšem, stejně to nic neznamená. Warp3D na MorphOS prakticky k ničemu nepotřebujete.

Poslední a jediné relevantní zjištění je, že 64MB grafické paměti je málo i na Efiku. Quake na Radeonu 9100/64MB nelze hrát – sice se spustí, ale po chvíli, vždy ve stejném místě, havaruje. Tedy blíž jsem to nezkoumala, takže málo VideoRAM je jen doměnka.

A pro ilustraci – GfxSpeed uvádí rychlost video sběrnice čtení 18 MB/s a zápis 71 MB/s. To zas tak špatné není, můj přetaktovaný Pegasos2 má sice zápis 221 MB/s, ale třeba Sam440ep(-flex) má zápis 13.5 až 63 MB/s ( podle toho je-li použit PCI-PCIe bridge či ne) a AmigaOneXE kolem 95 MB/s. Proto zřejmě ty skvělé výsledky (na Efiku) ve Quake.

4. TCP stack

Manuál MPC5200 uvádí toto: Supports 100Mbps IEEE 802.3 MII, full-duplex a to tedy odpovídá verzi normy 802.3x.

Při reálném měření (TCPspeed z Aminetu) dosahuje Efika maximální rychlosti 7477 kB/s, při vytížení CPU cca 90%.

Tedy reálná rychlost je 7477 kB/s = 7,3MB/s = 59816 kbps = 58,41 Mbps. Musím říci, že je to víc než jsem čekala – rychlost je ma úrovni HDD. Pegasos2 (1.33GHz) dosahuje 209 Mbps a relativně moderní BananaPro s 2 core ARM (1.2GHz) dosahuje reálné rychlosti kolem 0.3 Gbps. TCP je stack tedy jedinou možností jak něco dostat z/do Efiky něco dostatečně rychle. Škoda že příliš malá paměť neumožňuje pořádné využití web browseru.

5. HDD podruhé – dvě ATA zařízení? Efika ano, ale bohužel v MorphOSu ne...

( originální a podrobnější příspěvek o tom je také na Morph.zone anglicky – no tedy v Basic English ;-) )

ATA řadič Efiky splňuje verzi ATA4, a je schopen rozpoznat dvě zařízení na IDE/ATA sběrnici. Protože má řadič několik nectností (chybějící propojení u CSEL-pin28, malý poskytovaný proud, citlivost na délku kabelu) je třeba několika úprav.

- externí napájení IDE sběrnice. To už mám hotovo na mSATA adaptéru

- krátký (5cm) propojovací kablík M-F-F, s překříženými páry mezi M-F

- nastavit disky pomocí jumperů master/slave

A stačí zapojit – já použila dvě zařízení – mSATA Kingston (v OF hd) a HDD WD se starou instalací MorphOSu (v OF hd0), dále je zapojeno instalační USB (v OF hd1).

zde je vidět, že OpenFirmware rozezná dva disky na IDE sběrnici. Lze vylistovat partitiony na dicích, lze vylistovat obsah jednotlivých partitionů, lze bootovat (načíst a spustit boot.img) z obou IDE disků.

V MorphOsu to bohužel vypadá takto:

Jak nakonec potvrdil jacadcaps (MorphOS Dev), MorphOS ide.device na Efice rozeznává pouze první zařízení, a není naděje že by se to někdy změnilo.

To je trochu škoda, protože by se dalo připojit CD/DVD přes IDE, nikoli před USB1.1 (1.5MB/s), ale na druhé straně je fakt, že ztrácet čas vývojářů na takovou věc nemá smysl. To už by bylo lepší mít ovladače na modernější grafické karty.

Toto celé je tedy k ničemu, možná lze použít dvě IDE zařízení s linuxem či Arosem. Tedy já to nezkoušela – a ani ani nebudu. :-)

6. Závěr

Takže Efiku vylepšit nejde. Buď to neumožní OpenFirmware (grafická karta s ATOM biosem) nebo MorphOS (druhé IDE zařízení).

Efiku tedy můžeme použít k občasnému hračičkování, a kromě toho mě už nic smysluplného nenapadá. Efika je tedy nejpomalejší MorphOS počítač, v této disciplíně vede s dostatečným náskokem před Powemac Cube.

Dala by se sice použít pod linuxem jako file server, třeba bez displeje, jen remote-desktop či ssh a třeba použít PCI slot na SATA řadič. Ovšem v dobách RaspberyPi, BananaPro a jiných malých šikovných ovocí to nemá valný smysl.