Obligement - L'Amiga au maximum

Lundi 11 décembre 2017 - 03:22  

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Bidouille : Améliorer les cartes GVP Combo
(Article écrit par Pascal Janin et extrait d'Amiga News - janvier 1997)


Accélération GVP Combo : CPU, FPU, oscillateurs, MMU

Si j'ai réussi précédemment à vous faire digérer une barrette mémoire standard à votre carte accélératrice GVP, vous devriez goûter aux joies d'un surcroît de mémoire 32 bits permettant au 68030 de tourner au mieux de ses capacités. Mais si mes "bidouillages" vous ont paru trop nébuleux ou trop... risqués, vous n'avez peut-être pas (encore) sauté le pas. Qu'à cela ne tienne, je ne vous inciterai plus à une débauche de soudures de milliers de fils minuscules, ni à couper de malheureuses pistes innocentes et délicates, c'est juré !

Aujourd'hui, je vais m'attaquer à une autre façon de gonfler votre Combo au-delà de ses performances d'origine (déjà respectables) tant en vitesse qu'en puissance, en touchant son "coeur" : le couple processeur (CPU) + coprocesseur arithmétique (FPU).

Améliorer Combo GVP

Une seule des manipulations qui vont suivre se fera au fer à souder, mais l'ensemble restera simple, facile, accessible, même pour un profane... et surtout se sera sans fils. Rien que du propre, pour encore plus de puissance.

Préliminaires sur les cartes accélératrices de tout poil

Je vais décrire un certain nombre de manipulations sur le processeur et son FPU associé, mais vous n'être pas obligé de tout faire : faites selon vos besoins, vos moyens ou vos priorités (par exemple : plus de puissance pour le processeur ou le FPU ?) puisqu'elles sont indépendantes les unes des autres.

Nombre de cartes non-GVP possèdent comme elles la possibilité d'augmenter la fréquence d'horloge du FPU et/ou du processeur, de manière similaire à celle décrite ci-après. Je vous invite à lire l'ensemble de l'article, votre carte à portée de main, pour voir si telle manipulation est possible ou pas (si tel ou tel composant à changer est monté sur support ou pas, etc.) sur la vôtre.

Bien entendu, vous ne pourrez échanger un "gros" composant contre un modèle plus rapide que s'il est monté sur support : un oscillateur se laisse dessouder assez facilement, mais il serait suicidaire pour le circuit imprimé de faire la même chose avec un circuit en boîtier PGA sans matériel spécial (donc très cher). Ceci exclut par exemple les possesseurs de Combo 322/333 Series II plus anciennes, dont les processeurs et FPU sont d'origine soudés sur la carte (comme pour l'Amiga 3000).

Heureusement, des cartes telles que les Combo 325/340/350 Series III plus récentes (et beaucoup d'autres) possèdent des supports qui rendent la manipulation réalisable sans effort. En revanche, en ce qui concerne l'accélération par le seul changement du ou des oscillateurs, toute carte peut en principe s'y prêter dans une certaine limite, mais le gain en puissance peut être modeste (voir plus loin).

Dans tous les cas, n'oubliez jamais que les cartes électroniques, et encore plus les circuits intégrés manipulés hors de leur support ou de leur mousse antistatique, sont ultra-sensibles à l'électricité statique que vous pouvez trop facilement accumuler. Déchargez-vous en, en touchant un point de masse sûr (boîtier de l'Amiga, capot métallique, radiateur, etc.) avant toute manipulation !

Et attention : toutes les manipulations qui vont suivre sont à la portée de tous, mais requièrent comme toujours un minimum de soins et de minutie, et doivent surtout être effectuées Amiga éteint ! C'est encore à vous de décider s'il faut prendre le risque ou pas. Vous êtes responsables de vos actes !

CPU et FPU, qui fait quoi ?

Toute carte Combo est livrée d'origine avec un microprocesseur (ou CPU : Central Processing Unit) et son coprocesseur arithmétique associé (ou FPU : Floating Point Unit). Le microprocesseur est à la fois le cerveau et le coeur de tout système, tandis que le coprocesseur, comme son nom l'indique, l'épaule pour toutes les opérations arithmétiques pures sur des nombres à virgule flottante.

Grâce à des micro-instructions internes sur-optimisées, les calculs confiés au coprocesseur s'exécutent en moyenne 10 à 50 fois plus rapidement que si le microprocesseur devait s'en charger seul. On évalue aisément les gains de vitesse lors de calculs intensifs, et notamment quand on en est subitement privé en cas de panne (comme cela m'est arrivé !) ou bien en snobant les cartes concurrentes dont la plupart sont livrées sans FPU.

De plus, les échanges de données entre le microprocesseur et son acolyte se font de manière asynchrone, c'est-à-dire sans être asservis par un quelconque signal d'horloge. En clair, cela signifie que microprocesseur et FPU peuvent travailler à des fréquences différentes, sans que cela les perturbent le moins du monde. Nous mettrons à profit cette particularité plus tard.

Pour tempérer notre enthousiasme, il faut quand même signaler que le FPU ne traite que les opérations sur les nombres flottants ("float"). Le processeur garde la main mise sur les calculs avec les entiers ("integrer"). Par conséquent, si les programmes que vous utilisez ne font jamais de calculs sur des flottants, c'est comme si le FPU n'existait pas.

Le Workbench, les traitements de texte, les programmes de dessins bitmap et consorts ne feront qu'exceptionnellement appel au FPU (voire jamais), donc n'en attendez aucune amélioration significative. Au contraire, les programmes de raytracing, de traitement d'image (ImageFX, ADPro)...) vous gratifieront d'accélération fulgurantes. Un test avec puis sans FPU vous en convaincra.

Les CPU et FPU d'origine, l'horloge

Les G-Force Combo pour Amiga 2000 sont équipées d'origine des circuits suivants :

Combo		CPU/horloge		FPU/horloge
---------------------------------------------------
Anciens modèles Series II
322		68030/22 MHz		68882/22 MHz
333		68030/33 MHz		68882/33 MHz

Nouveaux modèles Series II
325		68EC030/25 MHz		68882/25 MHz
340		68EC030/40 MHz		68882/40 MHz
350		68EC030/50 MHz		68882/50 MHz

Le rapport vitesse/puissance est facile à comprendre : plus le circuit tourne vite, plus il effectue (en interne) d'opérations par seconde, moins il met de temps à exécuter les calculs. On chiffre en général la puissance brute du processeur en MIPS (Millions of Instructions Per Second), et celle d'un FPU en MFLOPS (Millions of FLoating Operations Per Second), avec par exemple un utilitaire comme SysInfo.

La fréquence donnée par circuit est la vitesse d'horloge maximale à laquelle le constructeur garantit le fonctionnement. L'expérience montre qu'on peut le "pousser" au-delà, en changeant la fréquence de l'oscillateur à quartz qui délivre son horloge, mais il n'a pas été testé en ce sens et rien ne garantit sa fiabilité (surtout à long terme), d'autant qu'il se met aussi à chauffer davantage, et souvent un dissipateur + ventilateur s'imposent. Dans un précédent article d'Amiga News, un FPU 68882 avait été "gonflé" de cette manière.

Mais le gain théorique en vitesse, en passant à une horloge supérieure, est tempéré en pratique par les limitations liées aux circuits externes : mémoire, accès au système Amiga par le bus Zorro II, etc. Comme le processeur doit dialoguer avec ces périphériques plus lents, ils le ralentissent d'autant, ce qui explique qu'un doublement de l'horloge entraîne un gain de puissance significatif mais ne double pas tout à fait le nombre de MIPS mesuré. Par contre, le FPU, qui tourne en circuit fermé avec le processeur, profite à 100% d'une horloge plus élevée.

Dans le cas des cartes Combo, processeur et FPU travaillent de concert à la même fréquence. C'est un choix du constructeur pour n'utiliser qu'un seul oscillateur (U1) pour les deux circuits, ce qui coûte moins cher que deux oscillateurs distincts. Par contre, les Series III disposent d'un second emplacement pour un oscillateur optionnel (U54) pour le FPU. On ne comprend pas pourquoi GVP l'a fait, mais cela nous sera très utile donc on s'en félicite (dixit un des Guignols).

Les versions spéciales 68EC030 et 68881

Dans la Series III récente, hormis la Combo la plus rapide (donc la plus chère), les deux autres Combo sont dotées d'un processeur assez spécial : le 68EC030, qui est une version moins chère du 68030. Oui, même les microprocesseurs se sont mis à la mode de l'allégé.

Une telle version économique n'est pas spécifique au 68030, ni à la famille Motorola. Par exemple, le 68020 existe en version 68EC020 comme dans l'Amiga 1200, et on connait les versions "SX" des microprocesseurs 80386/486 Intel (par opposition aux "DX"). Heureusement pour nous, une version économique Motorola ne fait aucun compromis fatal sur la puissance, contrairement aux versions "SX" Intel : les caches sont toujours là et de taille inchangée, les bus de données sont toujours en 32 bits, etc.

Par contre, pour en faire baisser le prix, certains "accessoires" non indispensables ont été enlevés, tels la MMU (voir plus loin) intégrée au 68030, ou le nombre de signaux d'adresse (68EC020 limité à 24 bits). Enfin, le boîtier céramique coûteux est remplacé par une version époxy moins chère.

Une sorte de version économique existe de même pour le 68882 : c'est son ancêtre le 68881. Cette fois, la différence se joue sur la puissance interne du 68882, optimisée, qui est jusqu'à 1,5 fois plus rapide que le 68881 à fréquence identique. Aucune carte n'est livrée avec le 68881 (qui commence à dater un peu) mais si votre 68882 venait à rendre l'âme, un 68881 peu coûteux ferait parfaitement l'affaire en attendant mieux : j'ai testé pour vous.

Turbo 68882 : l'accélération version 1
  • Réalisation très facile.
  • Coût : inférieur à 50 FF.
  • Gain de puissance : faible à modéré (calculs flottants).
  • Cartes concernées : celles qui ont la place pour un second oscillateur FPU.
Même si le FPU n'est pas toujours utilisé par les logiciels (Cf. plus haut), c'est le plus facile à améliorer. Pourquoi s'en priver ? Comme décrit plus haut, il y a une solution simple pour accélérer tout circuit : augmenter sa fréquence d'horloge, c'est-à-dire travailler plus vite. Par expérience, on peut sans prendre de risques augmenter une horloge de quelque 10% : c'est peu, mais ça sera toujours ça de gagné et le circuit fonctionnera toujours.

Dans notre cas, on voudrait pouvoir accélérer le FPU sans toucher au processeur lui-même, qui n'apprécierait pas forcément. Heureusement, comme ils travaillent en asynchrone sur les Combo, rien ne nous empêche d'accélérer l'un sans toucher à l'autre, d'autant que les Series III permettent de le faire très simplement. Les Combo Series II n'ayant, elles, qu'un seul oscillateur, cette séparation est impossible, à moins d'accélérer les deux en même temps.

A l'origine, le processeur et le FPU travaillent donc à la même fréquence, il va nous falloir d'abord dissocier leurs horloges : c'est la fonction du cavalier CN16, qui est située entre les deux circuits. Il vous suffit d'enlever le couvercle métallique, encapsulé sur le blindage en haut à gauche de la Combo, pour découvrir le tout :

Position	Oscillateur		Oscillateur
CN16		CPU			FPU
---------------------------------------------------
2-3 (bas)	U1 d'origine		U1 d'origine (le même)
1-2 (haut)	U1 d'origine		U54 secondaire

En position 2-3, telle qu'est livrée la carte, CPU et FPU sont alimentés par le même oscillateur U1, soudé d'origine. Au-dessus de celui-ci, il y a un support vide : c'est celui de l'oscillateur secondaire U54, dans lequel vous installez un second oscillateur (coût : moins de 50 FF) plus rapide que celui l'origine, qui alimentera le FPU seul.

Ce genre d'oscillateur se présente comme un boîtier métallique de la taille d'un gros sucre. Tout modèle de la fréquence ad hoc et de cette taille (car il en existe des "demi-sucre") plus petits qui ne rentreront pas dans le support U54) fera l'affaire. De plus, il n'est pas besoin d'opter pour une précision astronomique avec moult zéros significatifs après la virgule : par exemple, un modèle 50 MHz estampillé "50.0" sera parfait et de coût moindre qu'un "50.000000".

Pour l'insertion, attention au sens : broche 1 (point noir ou languette pointue sur le boîtier) en haut à droite, comme l'oscillateur d'origine. Aidez-vous du dessin ou de la photo si besoin. Vous positionnerez ensuite CN16 sur 1-2 :

Améliorer Combo GVP

A titre d'exemple, un 68882 à 25 MHz peut, sans plantage ni surchauffe excessive, être accéléré à 28 MHz (gain de 10%) ou même à 33 MHz (+30%) en croisant les doigts. Pour un 68882 à 40 MHz, une augmentation à 45 voire 50 MHz (+25%) sont des fréquences raisonnables. De même que 55 ou 60 MHz (+20%) pour un 68882 à 50 MHz. Un programme tel l'incontournable SysInfo vous indiquera le nombre de MFLOPS gagnés de cette façon.

J'ai temporairement testé mon ancien "25 MHz" jusqu'à 40 MHz (soit +60% !). Il marchait toujours (pour combien de temps ?) mais il chauffait trop, alors j'ai préféré être moins dur avec lui et suis redescendu à 33 MHz. J'ai également testé mon nouveau "50 MHz" d'occasion, à 66 MHz (+32%) mais sans radiateur ni ventilateur de refroidissement, bonjour la chaufferette. Et un circuit qui chauffe vieillit plus vite, tombe en panne plus rapidement, donc j'ai préféré garder la vitesse à 50 MHz pour qu'il ne me claque pas dans les doigts prématurément.

Gardez en tête que si le constructeur garantit le fonctionnement de son circuit jusqu'à une certaine fréquence, c'est qu'il doit avoir une bonne raison ! Vous aurez peut-être la chance de voir une pièce "25 MHz" tourner sans problèmes à 50, ou une autre ne pas marcher à 28. Tout est une question de chance... et de refroidissement suffisant (dissipateur + ventilateur toujours bienvenus).

Turbo 68882 : l'accélération version 2
  • Réalisation : facile.
  • Coût : jusqu'à 500 FF et plus.
  • Gain de puissance : jusqu'à x2 et plus.
  • Cartes concernées : idem version 1 plus le FPU doit être monté sur support.
Maintenant que l'on sait comment faire tourner le FPU avec son propre oscillateur, on peut désormais, pour les plus fortunés d'entre nous, carrément en changer pour un modèle certifié plus rapide. Le 68882 se décline en versions 16 MHz (utilisables sur les cartes non accélératrices pour Amiga 1200 par exemple), 25, 33, 40 et 50 MHz. Bien sûr, qui peut le plus peut le moins, mais ce serait du gaspillage de faire tourner un 68882/50 MHz à 16 MHz. Préférez également un 68882 au 68881, moins rapide.

Un FPU à 50 MHz coûte quand même quelque 500 FF, un peu moins d'occasion (j'ai eu le mien pour 300 FF), sans compter son oscillateur propre (< 50 FF) donc ce n'est plus une petite dépense. Cela vaut le coup d'investir pour passer, par exemple, de 25 MHz à 40 voire 50 si vous faites un usage intensif du FPU (ray-tracing, etc.) et le gain de temps de vos calculs sera significatif. Sinon, passer de 40 à 50 MHz est un luxe qui coûte cher, pour un gain en puissance nettement plus modéré. Réfléchissez-y, il vaut mieux investir dans un oscillateur un peu plus rapide que changer de FPU à grands frais.

Il vous faut donc acheter un FPU. Le seul risque de vous tromper réside dans le type de boîtier : PLCC (Plastic Leadless Chip Carrier) ou PGA (Pin Grid Array). Il est très facile de les distinguer : un boîtier PLCC a ses broches réparties autour du boîtier, lui-même en plastique noir. Certaines cartes pour Amiga 1200, par exemple, acceptent ce boîtier. Il faut une pince spéciale pour extraire ce genre de circuit de son support, sinon gare à la casse. Dans l'Amiga, le coprocesseur Agnus se présente sous cette forme (sauf dans les A1000).

Un boîtier PGA, lui, a ses broches réparties sous le boîtier, en général en céramique, d'où son surnom de "fakir", vu de dessous, on dirait une vraie planche à clous. Les cartes Combo utilisent de tels FPU en boîtier "fakir". Sa référence peut être MC/XC68882RC<xx> ("RC" pour boîtier céramique), MC/CX68882RP ("RP" pour boîtier époxy "économique"), où <xx> représente la fréquence maximale garantie en MHz (16/25/33/40/50).

Dans les deux cas, la broche 1 est repérée par un point noir, ou une encoche, ou une flèche, ou les trois :

Améliorer Combo GVP

Pour extraire l'ancien FPU, il vous faut un outil spécial en forme de peigne en "L", que l'on glisse de chaque côté du boîtier PGA. On fait levier alternativement d'un côté et de l'autre, jusqu'à ce qu'on puisse l'enlever à la main. Exigez-le de celui qui vous a vendu le FPU, ou faites le tour des magasins PC de la région : il n'est pas rare qu'ils leur en reste du temps où les cartes mères PC n'avaient pas de support ZIF (à insertion nulle : plus besoin d'outil).

Si vous n'en avez pas, prenez une fourchette (en métal !) dont vous aurez préalablement limé ou affiné les dents afin qu'elles passent dans l'interstice entre le boîtier du circuit et son support. Vous pouvez aussi utiliser un tournevis très fin, que vous insérerez de la même manière, alternativement de chaque côté, puis sur lequel vous ferez levier comme décrit ci-dessus mais avec une extrême prudence : j'ai vu de mes yeux de beaux (?) processeurs 486 Intel dont il manquait un bon morceau du boîtier céramique pour avoir trop forcé dessus et d'un seul côté. Bien entendu, boîtier cassé, c'est la fessée (comme disait Pierre Perret) et FPU droit à la poubelle.

Améliorer Combo GVP

Une fois l'ancien FPU enlevé, alignez le nouveau FPU correctement sur son support : broche 1 au bon endroit (en haut à droite, faisant face au processeur) et toutes les broches en face des trous du support PGA. Enfoncez-le avec le pouce bien au milieu, pour une poussée uniforme mais pas trop forte. Ne forcez pas ! S'il ne rentre pas, il n'est pas bien aligné sur son support : sortez-le et recommencez.

La suite et fin consiste à insérer le nouvel oscillateur plus rapide dans le second emplacement U54 (et dans le bon sens) puis basculer CN16 sur 1-2, comme expliqué ci-avant dans la "version 1". C'est tout !

Turbo 68882 : mise en route

Allumez votre Amiga. Si vous restez sur un écran complètement noir ou vert, alors que ça marchait bien avant, le 68030 n'arrive pas à fonctionner correctement : il y a un problème du côté du FPU 68882. Le mien, qui était grillé, présentait ces symptômes. La liste des vérifications ci-dessous devrait vous aider. Attention : bien éteindre l'Amiga entre chaque étape !

1. Regardez si vous n'avez pas mis le FPU à l'envers (c'est possible : il n'a pas de détrompeur et peut s'insérer dans n'importe quel sens) ou si une des broches s'est tordue et n'est pas à sa place dans le support (improbable, mais...) ; sortez-le, inspectez-le visuellement (broche cassée ? tordue ?), redressez les broches éventuellement tordues et réinsérez-le.

2. Remettez CN16 sur 2-3 : si ça marche c'est que votre 2e oscillateur (U54 que vous venez d'installer) est à l'envers ou ne marche pas -> changez-le.

3. Retirez le FPU et rallumez-le : si ça marche, c'est que votre 68882 lui-même ne marche pas, c'est ce qui m'est arrivé -> à changer.

Si ça ne marche toujours pas malgré vos efforts, il s'est passé quelque chose de pas normal pendant la manipulation. Vérifiez bien que tous les circuits montés sur support y sont toujours enfoncés à fond (donc qu'ils n'ont pas été bougés par mégarde en enlevant le FPU), que la Combo est bien installée dans le socle processeur, etc. et reprenez la manipulation depuis le début, sans vous presser ni paniquer. A ce stade, votre Combo doit marcher plus rapidement en calculs flottants avec votre 68882 "dopé". Il est maintenant temps de régler son compte au processeur.

68030 plus MMU, à quoi ça sert ?

Tous les circuits Motorola à partir du 68030, et les circuits Intel à partir du 386DX, sont équipés en interne d'une circuiterie supplémentaire de gestion de mémoire paginée : la fameuse MMU (Memory Management Unit). Le 68020 comme les circuits en version "économique" (68EC030) en sont dépourvus, ils ont besoin du circuit de MMU externe 68851.

La MMU, les vendeurs de cartes accélératrices en vantent autant les mérites que la légendaire DMA, sans vraiment nous expliquer à quoi ça sert... et sans trop le savoir eux-mêmes certainement. Son principe est assez simple : c'est une sorte de table qui permet principalement de réorganiser une mémoire utilisée en morceaux en un bloc de mémoire contigüe.

Par exemple, si la mémoire Amiga ressemble à ceci à un instant donné :

A <vide1> B <vide2> C D <vide3> E

...la MMU permettra de réorganiser ces blocs n'importe comment en "jonglant" avec les adresses, comme ceci par exemple :

A B C D E <vide1> <vide2> <vide3>

...et dans ce cas, les espaces vides autrefois morcelés, seront accolés comme un seul et unique "gros" espace vide. En simplifiant, cela ressemble à une défragmentation de disque dur mais opérée sur la mémoire.

Un logiciel gourmand en mémoire, qui refusait de tourner ("mémoire insuffisante") parce que ni <vide1> ni <vide2> ni <vide3> n'étaient assez grands pour lui pris séparément, peut désormais trouver plus de mémoire d'emblée en un seul bloc.

Autre exemple, m'a-t-on dit : le Macintosh d'Apple s'attend à ne trouver que de la mémoire d'un seul tenant. Or, sous émulation A-Max, l'Amiga n'a à lui offrir, par exemple, qu'un Mo de mémoire Chip, un Mo de <vide>, 4 Mo de mémoire Fast, 10 Mo de <vide>, 4 Mo de mémoire Fast 32 bits, etc. La MMU permettra de recoller les morceaux, en un seul et unique bloc de 6 Mo.

Car c'est là la force de la MMU : elle fait sa propre moulinette de manière totalement transparente pour le système, sans que quiconque ne voie la différence. Les logiciels croient trouver un bloc mémoire unique qui peut en réalité être découpé en autant de petits morceaux que la MMU peut gérer.

Maintenant, quels logiciels l'utilisent vraiment ? Le gros point noir est que feu Commodore n'en a jamais promu l'usage de manière officielle, par conséquent, même si en théorie tous les logiciels y trouveraient leur compte, seuls quelques-uns comme Unix, GigaMem, A-Max, etc. savent la gérer correctement par eux-mêmes, puisque le système ne le fait pas à leur place.

MMU et Kickstart

A mon sens, la meilleure utilisation immédiate de la MMU est la relocalisation de la ROM Kickstart dans la mémoire 32 bits hyper-rapide de la carte accélératrice. Le Kickstart est en effet le coeur du système d'exploitation Amiga. Il contient la majorité des routines qui donnent vie à notre chère machine, et souvent à chaque nouvelle version du Workbench correspond un nouveau Kickstart.

Il tient dans un circuit de mémoire ROM figé sur la carte mère (sauf sur les Amiga 1000 où il était chargée dans une portion de mémoire qui lui était réservée), et seule une petite partie est chargée au démarrage depuis la disquette ou le disque dur.

On peut comparer, en simplifiant, le Kickstart Amiga au BIOS des PC, à la puissance un million : Kickstart contient d'office nos équivalents du PC DOS et Windows (...bad bad pun...) par exemple.

Le gros problème avec de tels circuits ROM (Read Only memory) est qu'ils sont lents... lents... lents... en tout cas bien plus lents que la mémoire 16 bits standard de l'Amiga (Chip ou Fast), elle-même bien plus lente que la mémoire 32 bits des cartes accélératrices. D'où l'idée de recopier cette ROM Kickstart dans la mémoire 32 bits pour une augmentation immédiate et impressionnante de la vitesse d'exécution de tout le système (car les routines du Kickstart sont incontournables et appelées par le système à chaque instant).

C'est ce que permet la MMU : des utilitaires genre CPU, SetCPU ou GvpCpuCtrl vont la programmer pour faire croire au système que le Kickstart est toujours dans la ROM, aux adresses mémoire d'origine, alors qu'il a bel et bien été copié dans la mémoire 32 bits. Pour ce faire, il vous faut un vrai 68030, pas une version "économique", sauf pour...

Les heureux possesseurs de Combo G-Force Series III...

...qui ont plus de chance, car même en présence d'un processeur "économique" (68EC030), la carte Combo intègre d'origine une circuiterie complexe qui effectue cette relocalisation du Kickstart en mémoire 32 bits, sans faire appel à aucune MMU. SysInfo est quand même un peu troublé par cela et affiche fièrement un "MMU is ON", même en présence d'un 68EC030.

Par contre, cet artifice matériel ne marche qu'avec le Kickstart, et, pour une utilisation sous Unix ou Gigamem par exemple, il faudra de toutes façons une vraie MMU en complément, donc un vrai 68030. Inutile donc de faire d'investissement dans un 68030 si aucun de vos logiciels n'utilisent la MMU.

Turbo 68030 : réactivation de la MMU, version 1
  • Réalisation : immédiate.
  • Coût : nul.
  • Cartes concernées : équipées d'un vrai 68030 mais SysInfo dit "MMU is OFF".
Problème : j'ai un 68030 mais aucun de mes logiciels ne reconnaît la MMU.

Solution : le 68030 possède une broche de désactivation /MMUDIS de sa MMU interne, souvent sous forme de cavalier sur la carte accélératrice. Pour les Combo Series II et III, c'est le cavalier J3 (Series II : en bas vers le connecteur Amiga, Series III : en haut à droite entre le processeur et la mémoire 32 bits).

MMU	Cavalier J3
------------------------
OFF	fermé (en place)
ON	ouvert (enlevé)

Si la MMU n'est pas reconnue, il y a de fortes chances pour que le cavalier correspondant ne soit pas dans la bonne position. S'il l'est, c'est que le 68030 ou la carte accélératrice ont un autre problème.

Problème : j'ai un 68EC030, à quoi sert J3 .

Solution : à priori, à rien du tout, mais laissez-le donc ouvert, au cas où...

Turbo 68030 : remplacement du 68EC030, MMU version 2
  • Réalisation : simple.
  • Coût : jusqu'à 1500 FF.
  • Cartes concernées : équipées d'un 68EC030 monté sur support.
La manipulation est simple en soi : il suffit de remplacer le 68EC030 par un 68030. Le gros problème est qu'un processeur coûte encore plus cher qu'un FPU : compter plus de 1000 FF pour une version à 50 MHz. Si vous avez vraiment besoin d'une MMU, c'est à ce prix.

Comme pour le FPU, il vous faudra un processeur 68030 en boîtier PGA "fakir". Sa référence sera MC/CX68030RC<xx> ("RC" pour boîtier céramique), où <xx> représente la fréquence maximale garantie en MHz (16/25/33/40/50).

Cette fois-ci, comme il s'agit d'un échange pur et simple sans accélération, il vous faudra un modèle de fréquence identique au précédent. Ou bien, si vous comptez plus tard "doper" votre Combo, vous pouvez opter dès aujourd'hui pour un circuit de vitesse supérieure (qui de toute façon marchera sans problème à une vitesse inférieure) afin de ne pas avoir à en racheter un deuxième plus tard !

Il vous faudra ensuite procéder de la même manière que pour le FPU 68882, comme décrit plus haut :

1. Enlever le 68EC030 à l'aide de l'outil spécial en "L" ou bien d'une fourchette ou d'un petit tournevis, avec mille précautions.

2. Insérez le 68030 dans le bon sens (broche 1 en bas à gauche face au FPU) dans son support.

3. Appuyez fortement avec le pouce bien au centre, sans forcer inutilement.

4. Ne pas oublier d'enlever le cavalier J3 pour valider la MMU.

5. Rallumez l'Amiga.

Vos programmes friands de MMU devraient désormais être comblés.

Turbo 68030 : l'accélération, la théorie
  • Réalisation : un peu plus complexe.
  • Coût : moins de 1500 FF.
  • Gain de vitesse : faible à x2 ou davantage.
  • Cartes concernées : toutes à priori.
Cette fois-ci, c'est le coeur du système, le processeur 68030 (ou EC030), que nous allons "doper" pour donner un sérieux coup de pouce à l'ensemble des performances du système, au lieu des seuls calculs en virgule flottante en ne touchant qu'au FPU.

Pour ce faire, nous procéderons comme pour le FPU, en changeant l'oscillateur U1 qui alimente le processeur puis le processeur lui-même. Mais nous allons nous heurter à deux obstacles :
  • L'oscillateur d'origine U1 est soudé : il va falloir l'enlever de force pour le remplacer par un modèle plus rapide.
  • Si vous n'avez pas déjà monté l'oscillateur secondaire U54, il va maintenant falloir le faire puisque processeur et FPU ne tourneront plus à la même vitesse, sauf si le nouveau processeur ira à la même vitesse que le FPU plus rapide que vous venez de monter, auquel cas ils pourront se partager U1 ! (je vous conseille de bien relire ça...)
Tout cela fait bien compliqué, un petit tableau récapitulatif s'impose :

Processeur		oscillateur U1		FPU		oscillateur U54
-> fait ou à faire
--------------------------------------------------------------------------------
origine			inchangé		origine		aucun
1-> configuration d'origine :
    cavalier CN16 déjà en 2-3

origine			inchangé		+ rapide	+rapide, déjà monté
2-> FPU + rapide :
    cavalier CN16 déjà en 1-2

+ rapide		+ rapide à monter	origine		remonter l'original
3-> processeur plus rapide :
    monter nouveaux U1 et U54, CN16 et 1-2

+ rapide		+ rapide à monter	+ rapide	+ rapide, déjà monté
4-> processeur et FPU + rapides, fréquences différentes :
    monter nouvel U1, CN16 déjà en 1-2

+rapide			+rapide à monter	+ rapide	même fréquence que processeur
5-> processeur et FPU + rapides, mêmes fréquences :
    remplacer U1 par U54, CN16 en 2-3

Dans les cas 3/4/5 qui nous concernent à présent, il faudra troquer U1 contre un plus rapide. Comme il est soudé d'origine sur tous les modèles de Combo, un dessoudage s'impose, mais le matériel nécessaire coûte cher et tout le monde ne dispose pas d'un laboratoire complet chez soi. Aussi j'ai expérimenté une méthode genre "brutal deluxe" (genre Speedball) qui marche bien.

Turbo 68030 : le remplacement de l'oscillateur I1 (première partie)

Comme matériel, il faudra :
  • Un oscillateur de la fréquence du nouveau processeur, tel que décrit auparavant.
  • Un fer à souder de puissance moyenne (40 W) avec une pane assez fine.
  • Les grands classiques de la dernière fois : soudure (fine), tresse ou pompe à dessouder, petit tournevis plat (fin), pinces, etc.
  • Et l'incontournable testeur de continuité (tout multimètre possède cette fonction).
Et toujours à bannir absolument :
  • Les fers à souder genre chalumeau 100 W, avec une pane grosse comme un doigt, qui feront fondre soudure et support avec de jolies volutes de fumée en prime.
  • De la soudure trop grosse qui complètera le tableau en noyant plusieurs points de soudure ensemble à votre grand dam.
Vous sortez la Combo de votre Amiga, et la posez à plat devant vous, côté composants, couvercle de blindage enlevé, processeur et FPU bien visibles en haut à gauche :

1. Repérez l'oscillateur U1 à enlever.

2. Insérez le tournevis plat à droite, entre le boîtier métallique de l'oscillateur et le circuit imprimé.

3. Faites levier sur le tournevis, en le poussant vers le circuit imprimé ; ce faisant, vous exercer une pression verticale sur l'oscillateur qui va se soulever alors que ses broches, toujours soudées, restent en place : la destruction a commencé.

4. Faites levier au maximum du côté droit, puis recommencez du côté gauche le long du rail métallique de blindage.

5. Une fois l'oscillateur soulevé (même légèrement) sur toute sa longueur, recommencez du côté droit en enfonçant le tournevis le plus loin possible sous l'oscillateur ; cette fois-ci, vous devriez pratiquement l'extraire en entier, moins ses deux pattes de droite, toujours soudées.

6. Répétez le processus jusqu'à pouvoir enlever le boîtier métallique complet, soit par la force du tournevis seul, soit en coupant les pattes au ras du boîtier (voir figure 4).

Améliorer Combo GVP

Voilà, le plus dur est fait, mais l'oscillateur d'origine a vu ses pattes arrachées, donc il est bon pour la poubelle. Ayez une pensée émue pour lui, il aura bien servi le bougre.

Turbo 68030 : le soudage du nouvel oscillateur U1 (deuxième partie)

Vous avez maintenant un emplacement U1 vide, avec les restes des quatre pattes métalliques ayant appartenues à feu l'ancien oscillateur. Il faut maintenant les enlever pour déboucher les trous, en procédant pour chaque patte comme suit :

1. Pincez fermement le reste de patte avec une pince plate à bec fin, et maintenez.

2. Retournez la carte côté soudure (en tenant toujours la pince !) et appliquez le fer à souder sur l'îlot correspondant pendant quelques secondes.

3. La soudure fond, libérant la patte que vous arrachez avec la pince d'un coup sec.

Une fois la patte enlevée, il y a une chance pour que l'ancienne soudure ne soit pas partie avec, laissant un pâté dans le trou. Il vous faut d'abord déboucher chaque trou avec le fer et soit la tresse de cuivre (facile), soit la pompe à dessouder.

Pour la tresse, appliquez-la contre la soudure puis appuyez fortement le fer dessus pendant quelques secondes : la soudure fond, absorbée par la tresse. Pour la pompe, commencez par appliquer le fer puis une fois la soudure fondue, approchez la pompe et appuyez sur le bouton : la soudure liquide est aspirée par le vide.

Dans un cas comme dans l'autre, répétez alternativement côté soudures puis composants, jusqu'à ce que chaque trou soit correctement débouché. Il est possible que vous ayez à le faire plusieurs fois si l'ancienne soudure s'avère coriace, mais ne chauffez jamais exagérément sinon il y a risque d'endommager le circuit imprimé de manière irréversible (piste décollée, court-circuit interne...).

Une fois les quatre trous débouchés, repérez la broche 1, qui est dans le même sens que l'oscillateur secondaire U54 et, de plus, repérée par son îlot carré côté soudures. Insérez puis soudez soit le nouvel oscillateur, soit un support adapté, fortement conseillé pour éviter tout dommage à l'oscillateur lui-même (surtout si vous le surchauffez ou le soudez par mégarde à l'envers) et facilitez les éventuels changements d'oscillateur par la suite, on ne sait jamais.

Un tel support d'oscillateur n'est pas introuvable, mais il est si facile de s'en fabriquer un avec un banal support de circuit intégré tulipe à 14 broches, dont vous coupez ou extrayez toutes les pattes, sauf les quatre extrêmes (voir figure 5).

Si vous avez opté pour le support, insérez enfin l'oscillateur dans le bon sens, et c'est terminé.

Turbo 68030 : le nouveau 68030 plus rapide (troisième partie)

Le plus facile reste à faire. Remplacez l'ancien 68EC030 ou 68030 par le nouveau plus rapide, comme décrit plus haut ("MMU, version 2"), dans le bon sens, broche 1 en bas à gauche donc. Vérifiez aussi que J3 valide bien la MMU.

Si le FPU avait aussi été changé par un modèle plus rapide et de même fréquence que le processeur, vous pouvez vous passer du deuxième oscillateur U54, donc vous enlevez U54 et replacez le cavalier CN16 en position 2-3.

Si les fréquences du processeur et du FPU sont différentes, le deuxième oscillateur U54 de fréquence appropriée doit être installé pour le FPU, et le cavalier CN16 placé sur 1-2. Référez-vous au tableau récapitulatif trois chapitre plus haut.

Pour vous éviter tout plantage intempestif, il reste encore quelques cavaliers à positionner selon la fréquence du nouveau 68030 :

Fréquence osc.  U1	J13	   CN8 ...d'origine sur Combo
-------------------------------------------------------------
<= 33 MHz	OFF	1-2 haut   325
<  33 MHz	ON	2-3 bas	   340, 350

J13 se trouve à droite du processeur, hors de l'enceinte blindée, tandis que CN8 se trouve entre le FPU et le processeur, à droite de CN16.

Et voilà ! Si votre Amiga refuse de démarrez, référez-vous au paragraphe "Turbo 68882 : mise en route" pour une liste de vérifications détaillée des sources de problèmes possibles.

Le mot de la fin

Ainsi parée, votre Combo vous procurera un plaisir encore accru, surtout en cas d'utilisation de programmes de traitement d'images, particulièrement gourmands en puissance processeur et FPU.

J'ai personnellement réalisé la totalité des opérations ci-dessus. Possesseur d'une Combo 325 d'occase livrée avec FPU flambé et un processeur économique (tous deux à 25 MHz), j'ai maintenant un FPU à 50 MHz et un vrai 68030 à 33 MHz qui cohabitent à merveille, comme en témoigne l'illustration du début d'article, qui a été prise hélas quelques jours avant que je ne "gonfle" mon 68030/33 à 40 MHz, avec succès.

Dans un prochain article, j'espère pouvoir aborder l'ensemble des cavaliers de la carte et leur position exacte, source de tous les maux, ainsi que l'installation de la fameuse Guru ROM et d'autres petites choses.


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