Obligement - L'Amiga au maximum

Vendredi 24 novembre 2017 - 21:21  

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Matériel : Warp Engine 4028
(Article écrit par Lucas Janin et extrait d'Amiga News - septembre 1994)


Depuis la sortie de l'Amiga 4000/040, il y a maintenant bientôt deux ans, certains utilisateurs se plaignent de la relative lenteur de cette machine. En effet, les accès à la mémoire sont lents. Plusieurs solutions sont possibles : les cartes accélératrices GVP 4400, CyberStorm et Warp Engine... C'est cette dernière que nous allons voir ensemble.

Présentation

La Warp Engine est une carte accélératrice qui se branche sur le port processeur des A3000 et A4000 et qui se décline en trois versions cadencées respectivement à 28, 33 et 40 MHz (Warp Engine 4028/4033/4040). Elle possède un contrôleur de disque dur Fast SCSI-2 et quatre emplacements pour des barrettes de mémoire SIMM 32 bits. L'accès à celles-ci est très rapide.

Warp Engine
Warp Engine (recto)

Warp Engine
Warp Engine (verso)

Outre l'accélération, cette carte à le grand avantage de pouvoir utiliser des barrettes de 4. 8, 16 et 32 Mo. Cette possibilité permet de dépasser le cap fatidique des 16 Mo. De plus, il est aussi possible de mélanger les barrettes de différentes capacités (si vous avez acheté une barrette de 16 Mo, vous n'êtes pas obligé d'en racheter une seconde pour augmenter votre mémoire mais vous pouvez prendre une barrette de 4 qui est plus accessible, par exemple).

Voici les temps d'accès des mémoires préconisés en fonction du modèle de Warp Engine choisi :
  • Warp Engine 4028/28 MHz : 60, 70 ou 80 ns.
  • Warp Engine 4033/33 MHz : 60 ou 70 ns.
  • Warp Engine 4040/40 MHz : 60 ns.
Si vous avez de la mémoire plus lente que nécessaire, vous devez ajouter un "WaitState" avec un cavalier (attention, au détriment de la vitesse d'accès à la mémoire, donc des temps de calcul).

Le contrôleur Fast SCSI-2 est implanté d'origine. Le constructeur annonce jusqu'à 10 Mo par seconde avec un disque dur rapide (par exemple un Barracuda). Il est géré par le WarpDrive.device et peut être paramétré par HDToolBox de Commodore. Ce contrôleur intégré sur la carte processeur a l'énorme avantage pour certaines configurations musclées de libérer un port sur l'A4000.

Nous avons connecté un disque dur de type IBM 1 Go en Fast SCSI-2, habituellement utilisé avec un contrôleur Oktagon, sans toucher aux réglages du Rigid Disk Block (mask, maxtransfert, etc.). Nous avons fait le test sur une partition vide de 32 Mo servant à l'origine de mémoire "Swap". Le résultat était supérieur à 3,4 Mo/s en lecture.

Ne prenez pas ce test comme référence. Le disque dur aurait du être formaté et repartitionné pour être optimisé avec le contrôleur de la Warp Engine. Sous le contrôleur Oktagon (bus Zorro II) le disque dur IBM atteint une vitesse maximum de 1,95 Mo/s avec la carte 68040 de Commodore cadencée à 40 MHz. A 25 MHz, il atteignait 1,35 Mo/s.

Installation

Après avoir retiré le capot et le (ou les) disque(s) dur(s) de l'A4000, il faut retirer la carte fille 68030/68040 et la remplacer, tout simplement, par la Warp Engine. Il faut auparavant retirer les mémoires de la carte mère pour les placer sur la carte et modifier les cavaliers si nécessaire. Cette version de la carte n'est pas livrée avec un 68040, il a donc fallu installer celui de la carte fille (A3640) de Commodore. Cette opération s'avère délicate, car la carte possède des composants sous l'emplacement du 68040. Le montage est très bien fait. On peut empiler le 68040 et le radiateur.

Détail pour les développeurs : il n'est pas possible pour le moment de charger les derniers Kickstart en mémoire. Ce problème sera résolu, espérons-le, rapidement.

Waou !

Le premier test qui fut lancé est le programme AIBB 6.5, qui est (à mon avis) le plus significatif. La référence (1,0) est un Amiga 4000/040.

A4000/040 25 MHz
Warp Engine 4028 28 MHz
EmuTest 1,00 1,35
WritePixel 1,00 1,00
Sieve 1,00 2,06
Dhrystone 1,00 1,14
Sort 1,00 1,26
EllipseTest 1,00 1,01
Matrix 1,00 1,61
IMath 1,00 1,16
MemTest 1,00 3,20
TGTest 1,00 0,96
LineTest 1,00 1,01
InstTest 1,00 1,72
Tests sur le coprocesseur
Savage 1,00 1,16
FMath 1,00 1,16
FMatrix 1,00 2,01
BeachBall 1,00 1,14
Flops 1,00 1,16
TranTest 1,00 1,56
FTrace 1,00 1,16
CplxTest 1,00 1,16

Le résultat qui attire tout de suite l'oeil, est le MemTest (3.20) qui passe de 4,1 Mo à 13,8 Mo (Bruce Lepper : MemTest de AIBB est un test de mouvements de blocs de mémoire qui calcule l'efficacité des transferts et accès mémoire utilisant des tailles long-word (32 bits). MemTest donne ses résultats en mégaoctets transférés par seconde).

On peut remarquer que les tests qui se font dans la cache (Dhrystone, Savage, FTrace...) ne sont améliorés que du rapport 28,6/25 soit 1,14, mais aucun programme productif ne tourne en boucle dans le cache. Les tests qui utilisent la mémoire pour stocker les résultats (TranTest, InstTest, FMatrix...) sont grandement améliorés par la rapidité des accès mémoire.

Avec Imagine et ADPro

Mais comme rien ne vaut un test réel, voici le temps de calcul pour une scène sous Imagine 3.0 sur un A4000 et une Warp Engine 4028, tous deux équipés de 18 Mo de mémoire :
  • A4000/040 à 25 MHz : 10'07".
  • Warp Engine 4028 à 28 MHz : 6'30".
Imagine est bien accéléré de 55% par le simple fait que la mémoire possède des accès normaux. Cette accélération est équivalente à mon Amiga quand il tournait avec la carte d'origine modifiée à 40 MHz (53% avec Imagine). Le comparatif avec un PC 486DX-2 sera intéressant.

Globalement, l'Amiga est bien accéléré surtout au niveau des calculs, mais c'est dans la version 33 ou 40 MHz que la différence devra se faire vraiment sentir. L'animation sous Scala a été, tout de même, accéléré de 22%.

Quelques petits tests sous ADPro

A4000/040 25 MHz
Warp Engine 4028 28 MHz
Gain
Execute 20 23,5 1,17
Broadcastlimit 21 27 1,28
Convolve 34 55 1,61

Test mémoire effectué avec RAMSpeed (en Mo/s)

A4000/040 25 MHz
Warp Engine 4028 28 MHz
Gain
Fast2Fast 6,15 16,28 2,64
Fast2Chip 2,98 4,00 1,34
Chip2Chip 1,98 2,19 1,10
Chip2Fast 2,31 3,11 1,34

Du côté du SCSI

La configuration de test est un A4000 équipé de 16 Mo de mémoire Fast et de diverses unités SCSI-1 et 2 : un disque HP SCSI-2 de 1 Go (modèle C2247), un lecteur DAT, un lecteur de CD Toshiba et un disque dur Quantum de 105 Mo.

La première chose à effectuer est de formater en bas niveau le disque avec HDToolBox. Puis, il faut créer et formater les partitions : ici, il y en a deux, une de 20 Mo (pour le système) et un autre de 980 Mo (pour les données et logiciels). J'ai déplacé mon système complet du vieux 120 Mo IDE sur la partition prévue à cet effet. Quel plaisir de démarrer de façon plus rapide !

Après les tests théoriques, rien ne vaut un test concret. Une petite animation de 10,4 Mo en ANIM5 avait quelques saccades. Après avoir été transformée en ANIM8L, elle pesait 16 Mo et donc ne pouvait être chargée en mémoire. Avec la fonction DiskAnim, l'animation a été lue en "direct-to-disk" sans saccades sur un disque dur HP de 1 Go.

Voici les performances d'un disque dur Barracuda SCSI-2 avec le programme de test de disque dur DiskSpeed dans sa version 4.2. Ces valeurs ont été reprises d'un test de la Warp Engine de J. Gager.

MKSoft DiskSpeed 4.2 Copyright © 1989-92 MKSoft Development
-----------------------------------------------------------
CPU Speed Rating: 4976

Testing directory manipulation speed.

File Create:          79 files/sec     | CPU Available: 70%
File Open:            241 files/sec    | CPU Available: 28%
Directory Scan:       490 files/sec    | CPU Available: 45%
File Delete:          358 files/sec    | CPU Available: 27%
Seek/Read:            2130 seeks/sec   | CPU Available: 7%

Testing with a 512 byte. MEMF_FAST, LONG-aligned buffer.
Create file:          60208            | CPU Available: 85%
Write to file:        60329            | CPU Available: 86%
Read from file:       260447           | CPU Available: 52%

Testing with a 262144 byte. MEMF_FAST, LONG-aligned buffer.
Create file:          1971736          | CPU Available: 89%
Write to file:        3899392          | CPU Available: 95%
Read from file:       8323072          | CPU Available: 91%

Average CPU Available: 69%     CPU Availability index: 3433

Voici ensuite des valeurs pour un disque dur Quantum 105 Mo SCSI-1 classique. Ces chiffres montrent bien que la rapidité du disque est aussi importante que celle du contrôleur.

MKSoft DiskSpeed 4.2 Copyright © 1989-92 MKSoft Development
-----------------------------------------------------------
CPU Speed Rating: 3563

Testing directory manipulation speed.

File Create:          66 files/sec     | CPU Available: 61%
File Open:            138 files/sec    | CPU Available: 30%
Directory Scan:       368 files/sec    | CPU Available: 28%
File Delete:          257 files/sec    | CPU Available: 29%
Seek/Read:            1600 seeks/sec   | CPU Available: 11%

Testing with a 512 byte. MEMF_FAST, LONG-aligned buffer.
Create file:          44774            | CPU Available: 81%
Write to file:        44892            | CPU Available: 83%
Read from file:       213413           | CPU Available: 31%

Testing with a 262144 byte. MEMF_FAST, LONG-aligned buffer.
Create file:          1286596          | CPU Available: 89%
Write to file:        2333049          | CPU Available: 95%
Read from file:       2575793          | CPU Available: 94%

Average CPU Available: 65%     CPU Availability index: 2316

Et enfin avec un disque dur Quantum 105 Mo :

MKSoft DiskSpeed 4.2 Copyright © 1989-92 MKSoft Development
-----------------------------------------------------------
CPU Speed Rating: 3560

Testing directory manipulation speed.

File Create:          46 files/sec     | CPU Available: 76%
File Open:            127 files/sec    | CPU Available: 43%
Directory Scan:       296 files/sec    | CPU Available: 47%
File Delete:          257 files/sec    | CPU Available: 40%
Seek/Read:            1602 seeks/sec   | CPU Available: 17%

Testing with a 512 byte. MEMF_FAST, LONG-aligned buffer.
Create file:          30355            | CPU Available: 87%
Write to file:        29876            | CPU Available: 88%
Read from file:       151680           | CPU Available: 52%

Testing with a 262144 byte. MEMF_FAST, LONG-aligned buffer.
Create file:          521679           | CPU Available: 94%
Write to file:        657708           | CPU Available: 97%
Read from file:       894035           | CPU Available: 96%

Average CPU Available: 74%     CPU Availability index: 2634

Toutes les unités testées (disques durs HP, Quantum, IBM, lecteur de CD et DAT) ont fonctionné sans problèmes.

Warp Engine a 40 MHz (par Frédéric Orient)

Voici les valeurs AIBB 6.5 de la carte Warp Engine à 40 MHz :

A1200
A3000
A4000/040
25 MHz
A4000/040
40 MHz
Warp Engine 4028
28 MHz
Warp Engine 4028
40 MHz
G-Force 040
40 MHz
WritePixel 0,19 0,23 1,00 1,38 1,00 1,33 1,36
Sieve 0,37 0,79 1,00 1,48 2,06 2,86 2,84
Dhrystone 0,11 0,29 1,00 1,60 1,14 1,61 1,60
Sort 0,14 0,36 1,00 1,56 1,26 1,76 1,74
Matrix 0,23 0,63 1,00 1,52 1,61 2,25 2,23
IMath 0,21 0,43 1,00 1,61 1,16 1,61 1,60
MemTest 0,79 1,88 1,00 1,40 3,20 4,62 4,72
TGTest 0,56 0,51 1,00 1,10 0,96 1,06 1,02
EmuTest 0,12 0,31 1,00 1,61 1,35 1,87 1,88
EllipseTest 0,44 0,43 1,00 1,09 1,01 1,08 1,07
LineTest 0,92 0,58 1,00 1,01 1,01 1,02 1,01
InstTest 0,17 0,54 1,00 1,58 1,72 2,40 2,29
Savage 0,01 1,25 1,00 1,61 1,16 1,61 1,61
FMath 0,01 0,11 1,00 1,61 1,16 1,61 1,61
FMatrix 0,12 0,37 1,00 1,49 2,01 2,82 2,76
BeachBall 0,02 0,32 1,00 1,55 1,14 1,43 1,56
Flops 0,01 0,17 1,00 1,61 1,16 1,60 1,60
TranTest 0,02 0,95 1,00 1,56 1,56 2,19 2,17
FTrace 0,02 0,98 1,00 1,62 1,16 1,62 1,61
CplxTest 0,07 0,25 1,00 1,61 1,16 1,61 1,61

L'Amiga 4000 avait 8 Mo de mémoire à 60 ns ("zero wait state"), sur la carte accélératrice plus 4 Mo de mémoire sur la carte mère à 80 ns.

Cette carte avec un disque Fujitsu de 1 Go SCSI-2 est montée jusqu'à 3,78 Mo/s. Ces données nous été communiquées par l'un de nos lecteurs, Frédéric Orient, que nous remercions pour ces informations.

Grâce à la différence de fréquence, le MemTest passe à 19,32 Mo/s sur la Warp Engine à 40 MHz. Il ne faut pas oublier que l'A4000/040 ne dépasse pas le 4,18 Mo/s. Imagine devrait aller environ 2,2 fois plus vite qu'un A4000 de base.

Conclusion

C'est une carte accélératrice évolutive intéressante par l'apport de trois fonctions : 68040 plus rapide, extension mémoire et contrôleur Fast SCSI-2. La Warp Engine démontre que l'A4000/040 de Commodore n'a pas été très optimisé.

La carte a l'avantage de n'occuper aucun port Zorro. Ce contrôleur DMA est très respectueux du système (gérable avec HDToolBox). Le test avec le disque Barracuda fait rêver, d'ailleurs les dons (généreux) sont à envoyer à la rédaction qui fera suivre. :-)

Nom : Warp Engine 4028.
Constructeur : MacroSystem US.
Genre : carte accélératrice.
Date : 1994.
Prix : 785 $.


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