SL project (автор играет на конкурсе под псевдонимом)
В этой короткой статье хочу рассказать об одном необычном компьютере, внутри которого стоит процессор архитектуры MIPS. Машина в статье - это не широко известный SGI, а нечто другое. По-настоящему мало известная машина. В сети очень мало информации о ней, не говоря о программном обеспечении, хотя ее выпустил вечно живой Сименс.
В статье будет краткое описание с фото этой очень интересной и необычной машинки.
Итак, встречаем, Siemens Nixdorf (далее просто - SNI) RM200. Однопроцессорная рабочая станция архитектуры RM. Были еще RM300, RM400, RM600, но то уже машины другого уровня и они многопроцессорные. Забегая немного вперед - на RM600 идет свой дистрибутив операционной системы. Он у меня где-то есть.
На данную машину устанавливается коммерческая версия Unix под названием Reliant/Sinix. Также возможна установка Windows NT и наколенных поделий типа Linux.
Но даже найдя машину архитектуры RM, придется столкнуться с трудностями установки операционной системы.
И дело вот в чем, название Reliant/Sinix мало кто слышал, а это и есть родная операционная система от SNI, которая и идет на этой машине. Трудность в том, что ее нет в сети. Может, где-то и есть дистрибутив, но почему-то он не находится. Раз идет Windows NT, кажется, что можно найти версию под MIPS и радоваться работе машины. Но и тут засада. Установить не удастся, если до этого на машине стоял Reliant/Sinix. Чтоб установить операционную систему от Microsoft, надо переключить загрузчик RM200 при помощи специальной дискеты на загрузку Windows NT. Эта дискета тоже редкость, но она у кого-то есть. Однако лучше гордо, уйти чем выслушивать упреки и унижаться. Но не будем об этом. Linux я не рассматриваю, так как за всю жизнь с ним не получилось, не срослось, и у меня стойкое предубеждение насчет этой операционной системы.
1. Описание машины SNI RM200
Конфигурация машины:
Процессор – IDT 79RV4700-133G (133 МГц)
ОЗУ – 128 МБ (расширяется то 512 МБ)
Видео – встроенное Cirrus Logic GD5436-I-QC-C
Сеть - встроеная 10 Мбит
Дисковая подсистема основанная на SCSI.
CD-ROM
HDD - 4,5Гб
Стример – Tandberg TDC3820
PCI – 3 слота
EISA – 2 слота
Блок питания - 200 Вт
Корпус машины выполнен в классическом формате Desktop, то есть когда системник ставится на стол, сверху стоит монитор. А вот толщина стали корпуса позволяет его использовать как укрытие от легкого стрелкового оружия, если поставить системник на торец.
Передняя панель обладает дизайнерскими изысками в виде двухсекционной дверцы из прозрачного пластика синеватого оттенка. За дверцей скрываются накопители FDD, CD-ROM и стример. Также за дверцей находятся кнопка включения машины и индикаторы питания и активности диска, причем при закрытой дверце они видны. Эту дверцу отношу к дизайнерским изыскам по той причине, что кнопка включения находится за ней. Замок, что находится на передней панели, это не блокировка машины, не блокировка дверцы, а замок верхней крышки корпуса. Зачем его поместили на переднюю панель, я не понимаю. И все же машина смотрится отлично: не перегружена элементами и не выглядит как поделие дядюшки Ляо. Обладает своим легко узнаваемым стилем. Подобный подход был у компании SUN, ее машины в куче хлама сразу видишь издалека.
Если посмотреть на RM200 сзади, то можно увидеть типовой набор разъемов.
Все разъемы подписаны на отдельном шильдике:
1 VGA выход, 2 COM порта. 1 LPT порт, два разъема встроенной сетевой карты TP и AUX, 2 разъема PS/2 для мышки и клавиатуры, 1 разъем SCSI. Несмотря на то, что внутри машины всего один HDD, можно подключить еще несколько внешних. Все же SCSI есть.
Как видно, эта машинка изготовлена во Франции. Получается, завод у Сименса был и в стране Наполеона.
2. А что находится внутри?
Снимем крышку корпуса и увидим достаточно плотную компоновку машины, ничего не болтается и все закреплено как следует при помощи всяких зажимов и хомутов. Без дальнейшей разборки видно только кусочек материнской платы с процессором. Если бы стояла, плата расширения, то не было бы видно и этого. Кстати, могут устанавливаться полноразмерные платы – 2 шт. EISA и 2 шт. PCI.
Блок питания мощностью 200 Вт. Изготовлен в Тайване. Судя по числу свободных молексов, БП универсальный, и скорее всего использовался в других моделях компьютеров. Привод CD-ROM и дисковод, под которым виднеется кусочек HDD.
Прежде, чем будем разбирать машину дальше, и смотреть ее внутренности, хочу обратить внимание на одну деталь. Вот такие наклейки есть на всех узлах машины.
А вот эти наклейки на всех накопителях. Так что если попадется такая машинка, то можно легко узнать, оригинальная ли комплектация или уже что-то менялось. Из этого следует, что все компоненты проходят тестирование, и только после него устанавливаются в машину.
Сняв корзину с FDD и HDD, получаем доступ к материнской плате. Материнская плата обильно усеяна микросхемами, есть и не распаянные, как и виден нераспаянный какой-то разъем. Сама материнская плата довольно-таки необычная. Но позже, об этом позже.
В верхнем левом углу не запчасть от этой машины, это коррекционный механизм. Совсем из другой сферы, просто использовался как подставка для фото и попал в кадр случайно, когда стал не нужен. Хотя и крайне забавная штуковина.
Корзина HDD и FDD
Корзина FDD и HDD, сказать о ней особо нечего, кусок стали достаточно толстый и прочный, одновременно фиксирует и riser. Опять же, чем отличается фирменный системник? А тем, что на верхний край натянули пластиковую защиту, чтобы не порезать пальцы при замене плат расширения. Еще что странно - всего один HDD. Это больше перкликается с обычными PC-шками. Ведь в других подобных машинах не PC архитектуры обычно стоят два HDD. Может, из-за того, что это рабочая станция? Но как быть с SUN? Но то уже отдельная история.
В машине стоит FDD фирмы TEAC, модель FD-235HF, Datasheet можно скачать по ссылке.
Преподробнейшее руководство по дисководу. Полное описание, включая осциллограммы. Жаль, что нет схемы.
Корзина CD-ROM и стримера
Корзина для CD-ROM и стримера приварена к корпусу и не снимается. В принципе типовое решение.
Стример
Стример Tandberg TDC3820. Формат QIC, поддерживает кассеты 150 МБ, 250 МБ, 320 МБ и 525 МБ. На практике Reliant/Sinix предлагал только один вариант 525МБ. Вот думаю, почему так? Может, прошивка специально для RM200? Судя по внешнему состоянию внутренностей, стримером пользовались мало.
Кассета для стримера Tandberg TDC3820 на целых 150МБ. А вот небольшая табличка, чтобы было проще искать нужные кассеты.
DC6150 – 150МБ
DC6250 – 250МБ
DC6320 – 320МБ
DC6525 – 525МБ
Кстати, в TH99 ошибка, написано, что DC6150 – 155 МБ, а по-настоящему на ней 150 МБ. Что, собственно, видно на фото.
Блок питания
Блок питания на 200 Ватт. Изготовлен компанией Minebea Electronics Ltd в Таиланде. На табличке видны все его характеристики. Отличительная особенность этого БП в том, что регулируется скорость вращения вентилятора в зависимости от нагрузки. Поэтому шум вентилятора не досаждает почем зря, в отличие от обычных БП того времени.
Riser Card
Почти все корпуса форм-фактора desktop обладают такой штукой, как riser, этот не стал исключением. На лицевой стороне 2 слота EISA, в них прекрасно лезут и ISA платы. Вот EISA меня смущает. Ведь для конфигурирования платы нужна ECU, а этот софт работает на машинах x86. Как же тогда здесь производится конфигурирование EISA?
Сверху 2 слота PCI. Корпус поддерживает установку полноразмерных карт расширения.
Мне этот riser понравился тем, что на нем написано, от какой он машины. Я вот что-то не помню, чтобы на других так было. В итоге в кладовке находишь кучу их, и попробуй угадай от какой машины какой. Чаще всего из-за этого он сразу летит в мусорное ведро. А вот синий 4-х контакный разъем не подписан, и остается только догадываться, зачем он. Документации по этой машине у меня нет.
Riser Card
Тот же riser, но вид сзади. Всего один PCI слот, в который вставлена плата, напоминающая терминатор. Где-то я видел подобное решение, но вот для чего, я не пойму. Согласование волнового сопротивления линии? Но зачем?
Напоминает ксеоновые платы, вместо процессора вставлялись терминаторы. Такое же было на серверных S370 платах. Где-то валяется такой терминатор S370.
Плата-терминатор
Плата-терминатор. Ничего особенного, только горсть SMD резисторов и конденсаторов.
Плата-терминатор
Он же сзади. Тут все пусто.
Литиевый элемент питания
Батарея RTC. Литиевая, впаивается в плату, а значит, оперативная замена невозможна. Да и дата выпуска 01.96 намекает, что все печально: батарее уже 19 лет. Столько не живут. Ради интереса замерил напряжение, чуть не упал. Оказалось 3,72 вольта. Батарея-то немецкая, все на ней написано на нерусском, то есть немецком. Вот оно - настоящее немецкое качество. Тип батареи SL-350 3,6 В 1000 мА/ч
Под батареей видна перемычка с обозначениями B.ON и B.OFF, непонятно совсем, что это может обозначать. Понятно, что отключает батарею, но как?
В качестве оффтопа - вообще название подобного изделия как батарея неправильное. По-настоящему это элемент питания, что и писалось на советских батарейках. Но на всем известной плоской батарейке, которую многие лизали языком и делали фонарик из батареи, лампочки и изоленты, было написано "батарея", так как это была сборка из трех элементов.
Разные разъемы
Все разъемы находятся в одном месте платы, в итоге ничего не мешается и отвалиться не может, так как они снабжены защелками. Нечасто встречающееся решение.
Оперативная память
На плате распаяно 8 слотов под модули памяти. Всего 4 банка, модули ставятся парами. RM200 поддерживает 512 МБ оперативной памяти с ECC коррекцией. Сейчас стоит 128 МБ, и еще 4 слота (2 банка) свободны. Контакты позолоченные. Такое ощущение, что в те времена не жалели иммерсионного золота на изделия электронной промышленности. Слоты снабжены кнопкой извлечения модуля ОЗУ, которая гораздо удобнее, чем пластиковый рычажок на платах SUN. Уже сколько раз ломал эти пластиковые рычажки... Но так как кнопка находится с одной стороны слота, то все равно надо извлекать память аккуратно, чтобы не загнуть контакты с противоположной стороны
Чипсет RM200
Схема
Чипсет RM200. Вообще о нем сложно говорить. Да и как понять, что тут чипсет?
Есть две микросхемы Intel S82374EB и S82375EB. Это часть Чипсета i430LX Mercury, который являлся первым чипсетом для процессора Pentium. I430LX Mercury был представлен в 1993 году. Эта часть - всего лишь подсистема EISA-PCI. А вот все остальное, похоже, прячется в ПЛМ Altera, а так как они стоят в кроватках, то, при наличии программатора, можно прочитать их содержимое. У кого есть подобный программатор? Может, стоит это сделать?
Итак, у нас три микросхемы CPLD: EPM7032LC44-6, EPM7064LC84-10, EPM7096LC68-10.
Возле процессора находится ПЛМ GAL22V10C (массив 132х44).
К чипсету можно отнести микросхему PC87323VUL, внутри которой находится контроллер клавиатруры, контроллер FDD, RTC, Super I/O, два порта UART, один параллельный порт, контроллер IDE.
На плате есть еще заказная микросхема LSI L5A6390. Что внутри, остается только догадываться, так как никаких данных на нее нет.
Вблизи видеоконтроллера стоит флеш ПЗУ AM29F040-120JC на 4 мегабита. Есть предположение что в ней прячется BIOS, но вполне возможно, что это BIOS видеоконтроллера. Нужно считывать и смотреть, что там.
Но тогда вопрос - где прячется BIOS на этой машине? Неужели он намертво зашит в PAL/GAL, а то и в ASIC?
Также мог устанавливаться кэш второго уровня, объемом 312 КБ - 2 МБ.
Видеоконтроллер в RM200 наплатный, с одной стороны, это экономит нам слоты и уменьшает габариты машины, но с другой - ешьте то, что дали разработчики машины, так как нет никаких перемычек отключающих его. Видеоконтроллер построен на базе микросхемы всем известного Цирроза логики (Cirrus Logic) GD5436-I-QC-C. Этот SVGA контроллер на шину PCI поддерживает разрешение экрана 1024х768,
Почти всегда во всех не-PC архитектурах HDD и прочие накопители подключаются по шине SCSI. Эта шина обладает простотой подключения и достаточным числом устройств, чего нам хватит практически для любого случая. Ведь если IDE позволяет подключить только два устройства на канал, то SCSI - минимум 7 штук. Надо только не забывать про терминацию. Кстати, у SUN есть забавная машинка, в которой видеовыход стандартный D-SUB15 и IDE дисковая подсистема.
В RM200 используется микросхема 53С810A производства SYMBIOS LOGIC. Выполнена в 100-ногом корпусе, подключается к шине PCI и поддерживает скорости работы по SCSI 5Мб в синхронном режиме и 10 Мб в асинхронном.
Более полно ознакомиться с микросхемой можно по ссылке ниже.
Какая же Unix машина без сети? RM200 тоже не исключение. Содержит распаянную на материнской плате сетевую карточку на 10 Мбит. Оно, конечно, удобно, экономит слоты, уменьшает габариты машинки, ну и сеть есть из коробки, не надо бегать и искать, где взять сетевую карту. Все минимально необходимое есть из коробки. Сетевая карта построена на базе микросхемы AMD AM79C970A. Поддерживает два интерфейса 10base-t и AUI.
На фото вверху - светодиоды активности сетевой карты, вот только не понять, почему не выведены наружу? Зачем прятать-то?
Микросхема достаточно распространеная и подключается на шину PCI. Мне нравится, что в этой машинке по максимуму используется PCI.
Необычная особенность RM200 - вот эти две кнопки, Одна из них с вполне понятной надписью RESET, что обозначает сброс. Все бы ничего, но нажать на кнопку можно только открыв корпус. Эта кнопка недоступна в нормальной эксплуатации. Вот уж точно, суслика не видно, но он есть. Вторая кнопка с надписью DEBUG озадачивает напрочь, какая отладка может быть? Зачем, для чего? Ответ на этот вопрос даст только документация.
Светодиоды
8 штук светодиодов, расположены в ряд, как видно по маркировке - не по порядку. Подобной иллюминации я еще не видел ни в одном компьютере. Скорее всего, эти светодиоды выдают коды ошибок, а в нормальном режиме бегает змейка с разной скоростью. Крайне необычная реализация, этакая аппаратная пасхалка. Хотя светодиоды видно немного, если смотреть через перфорацию крышки корпуса.
Индикация при старте RM 200 до запуска. Когда появляется PROM меню, на индикаторах бегущий огонь.
А вот что в этот же самый момент происходит на экране. Извиняюсь за тряску, снимал с рук, штатива у меня нет.
3. Процессор
Процессор
Вот и дошла очередь до процессора. Собственно, ему и обязана эта машина. Вот такой микроскопический радиатор на процессоре. Даже как-то не по себе делается, на 486 был радиатор и то побольше, а тут как нашлепка какая-то. Панелька под процессор никакая не с нулевым усилием, а самая обычная цанговая, и чтобы вытащить процессор, надо приложить значительные усилия. Если бы даже впаяли процессор, то ничего бы не изменилось. Нет смысла менять.
Процессор IDT Orion 79RV4700-133G
Процессор без радиатора, производитель IDT, модель процессора - Orion 79RV4700-133G, тактовая частота процессора - 133 мегагерца.
Это 64-разрядный процессор с 5-стадийным конвейером, напряжение питания 3,3 вольта. Кэш-память первого уровня - 16+16КБ. Низковольтная версия выпускалась в вариантах тактовых частот 100, 133, 150, 175, 200 МГц.
Так как на плате не обнаружено никаких перемычек, и в BIOS глухо, возникло предположение, что заменой на более быстрый процессор увеличим быстродействие машинки. Был куплен процессор 79RV4700-150G, родной быстренько выковырян, и вместо него воткнут свеженький и быстренький. Но на экране вместо 150 МГц высветились печальные 133 МГц. Не судьба, значит.
Сейчас теоретические изыскания:
В процессе написания статьи взглянул в datasheet на процессор, чтобы узнать, что там и куда тактовое пихается.
Тактовый сигнал master clock подается на ногу J17 (на картинке обведена красным). Сейчас там должно быть 66 МГц, так как множитель в процессоре 2.
На плате быстренько нашлась микросхема тактового генератора AV9155-02CW20.
По справочным данным нужны следующие ноги:
18 – CPUx2
17 – CPU
20 – SCLK20
19 – SCLK21
11 – SCLK22
Первые две ноги - это выход тактовой частоты 2х и 1х. Вторые три ноги задают собственно тактовую частоту.
Смотрим и понимаем, что любовь повернулась ко мне задом… Искомые 66 МГц есть на ноге 17. На плате видно, что нога 17 уходит куда-то в дебри межслойного пространства материнской платы. 80 МГц недоступно, так как опять эта звездочка, что ломает судьбы после подписания кредитного договора: написано что только 5 В, а процессор-то 3,3 В.
Произвел замеры напряжения. Питание AV9155-02CW20 5 В. 11 нога - 5В, 21 нога – 0В, 22 нога – 5В, что и соответствует выходной частоте 66 МГц. Что и подтвердилось измерениями, на ноге 17 (2xCPU) – 67,08 МГц, а на ноге J17 процессора 66,84 МГц.
Но что-то мне не нравится вот эта разница, причем даже умножая на 4 то, что находится на 18 ноге (CPU) не выходит то, что оказывается на процессоре. Скорее всего, что-то стоит в промежутке. Можно сказать, что однозначно выяснено, что в процессоре 79RV4700-133G используется умножение на 2.
В планах на будущее - попробовать отпаять ножки ИС тактового генератора и подключить их, чтобы тактовый генератор выдавал большую частоту на выходе. Пока от этого удерживает вот эта штука - *5V Only. Не понял назначение этих слов. Уровни напряжений, что на тактовом генераторе и на процессоре, точно сказать не могу, так как нет правильных щупов для осциллографа. Быть может, у кого-то завалялся ненужный щуп на 400 МГц для осциллографа Tektronix, хотя бы один?
На этом об аппаратной части этой машинки пока что все. В будущем, может, что-то и добавится. Насколько подробно смог, рассказал об этой машине. Многое, конечно, упущено, но тогда статья расползется до размера книги. Не думаю, что кто-то захочет читать этот ненаучный труд.
Если будет интересно, то могу написать про установку Reliant/Sinix на RM200.
Также существуют и другие машины этой архитектуры: RM300, RM400, RM600, но они еще большая редкость.
За все комментарии и замечания по поводу этой статьи буду премного благодарен.
В качестве бонуса - видео светодиодной индикации загрузки Reliant/Sinix:
Обсудить статью в специально созданной ветке форума. Эта статья прислана на конкурс.
