Världens långsammaste PC?

På mitt sommarjobbs skrot hittade jag en raritet. En Toshiba T1000 som anses vara den första riktigt bärbara IBM-kompatibla PC. Den kom 1987 och hade PCs "originalprocessor" 8088 (egentligen en licenstillverkad kopia, 80C88 från NEC) och betingar en hastighet på 4,772 MHz.

Den har alltså samma klockfrekvens som IBM PC från 1981 och tillhör därför den långsammaste PC-dator som någonsin tillverkats, med ett undantag: Den första sovjetiska PC-kompatibla datorn som kom 1986 hade en "piratad" 8088 med klockfrekvensen 3,5 MHz.

Nåväl, jag bestämde mig _givetvis_ för att se över klockningsmöjligheterna.

Här är en bild på underverket:

Fakta:
CPU: 80C88 @ 4,772 MHz (original)
RAM: 640 kB
Floppy: 3,5" 720 kB
Hårddisk: ingen, däremot finns ytterligare batteribackupat 640 kB RAM som används som "hårddisk".
OS: MS-DOS 2.11 i ROM
Grafik: CGA, 320*200, 640*200 samt textläge 80*25 tecken.

På en riktig PC kan man minsann inte ändra multiplar eller "FSB" i BIOS, utan man måste plocka fram lödkolven och byta klockkristall.

Normalt för en 8088 är att en kristal på 14,316 MHz används, och processorns klocksignal genereras genom att dela frekvensen med 3. Lustigt nog används samma kristall på många moderna moderkort (åtminstone fram till Pentium II och 440BX-moderkort), men då används PLL-kretsar (phase locked loop) för att skapa högre frekvenser till systemet (33, 66, 100 MHz, etc).

Så, jag lödde loss kristallen och ersatte den med en kontakt, så jag lätt kan pröva mig fram med olika kristaller. 20 MHz (dvs 6,67 MHz CPU) fungerar fint. Antagligen fungerar 24 MHz också bra (8 MHz), men har ingen sådan liggandes. Däremot har jag komradiokristaller oom 31, 36 och 37 MHz. Tyvärr går då processorn på "undertoner", så att datorn visseligen fungerar, men går i det närmaste normal takt.

Men än mer roligt är förstås mina 2 MHz-kristaller. Även dessa fungerar fint, och processorn går då i 666 kHz (0,67 MHz). Kan detta månne vara den långsammaste takt som någon PC gått i?

Jag prövade även med en 32,768 kHz klockkristall, men då går datorn i stället på övertoner, återigen med "nästan" normal hastighet. Synd, eftersom kockningen annars vore 10,9 kHz!

Jag ska nu rota fram kristaller på runt 1 MHz, och eventuellt bygga en egen frekvensgenerator för ännu lägre mål.

En bild på kristallbytet. Originalkristallen ligger brevid (på IC-kretsen).

Edit: Så, har jag månne, om inte världens, men sweclockers långsammaste PC?

Det finns äldre benchprogram som fungerar utmärkt på denna dator, men det finns ett problem. Klockans klocka kommer också från klockkristallen ( ), så den går för fort eller för långsamt med andra kristaller. Detta gör att benchprogrammens egna referens flyttas på ett sådant sätt att exakt samma hastighet alltid raporrteras, oavsätt hur snabb (eller långsam) datorn är.

Jag har dock "benchat" den med ett eget program och tidtagarur. Inget uppseendeväckande egentligen, datorns hastighet blir exakt (ny frekvens)/(gammal frekvens).

Japp, ett mycket gott val. Jag har sett massvis med 8088-or och 286-or ute på arbetsplatser som sköter robotar, printrar, CNC-maskiner, laserpräglingsmaskiner, och allsköns produktionskontroll och övervakning.

Av någon anledning så är det många apparater och maskiner som inte vill prata med nyare UARTer etc, även om man kör DOS. Jag har en EPROM-brännare som fnyser åt allt nyare än 386. Jag vet inte riktigt vad det beror på, om signalerna har lägre spänning eller kvalité på nyare burkar eller något annat. Men en sak vet jag; hos mig finns flera "arbetstillfällen" för 8088or och 286or för överskådlig framtid. 64 bitar och fräsiga OS i all ära, men vill man ha uptime och hårda tag, ja då står dagens datorer handfallna.

Det är faktiskt inte helt omöjligt. Jag har klockat datorer och miniräknare både 100 och 200% förr, dock ingen PC.

Jag har haft svårigheter att hitta datablad för just rätt 80C88, men jag bedömmer att åtminstone 8 MHz inte torde vara några problem. Minnet är antagligen 100 eller 250 ns (har inte bemödat mig att kolla upp) och "resten" kan säkert "övertalas" att gå fortare.

Jag ska införskaffa kristaller på 24 och 27 MHz och testa (och 1 MHz för att nå 333 kHz - fast målet måste ju vara 4,77 kHz - en tusendel av original ).

Jag har även en Tandy 200, en TSR80-kompatibel dator från 1984 som är precis lika bärbar som denna (och fullt jämförbar med dagens, med en vikt på 2,05 kg) som har en 8085-processor (inkompatibel med x86) om 4,9 MHz. Denna är överklockad till 8,4 MHz. Det mest fantastiska är att den faktiskt startar på 36 MHz (över 7 ggr klockning!), men den är väldigt instabil och obstinat då. Eftersom den också har batteridrivet "hard-RAM" så blir filsystemet snabbt korrupt i dessa ofantliga hastigheter.

Edit:
Psionicist: Allt som fungerar i DOS fungerar i princip på denna dator. Det finns gott om C och C++-kompilatorer, Pascal-kompilatorer, och inte minst QuickBasic, som fungerar utmärkt. Vissa program kan kräva en startdiskett med en nyare DOS-version. v2.11 är i äldsta laget, och man bör köra minst MS-DOS 3.3 för att garantera att alla obskyra DOS-interrupter finns och fungerar. Med DOS 3.3 och uppåt kan man i princip köra vad som helst (som Windows 1.0, t.ex. ).
Både Borlands och Microsoft icke-windowsbaserade utvecklingsplattformar fungerar (Turbo C, T-CPP, Quick-C, Fortran, Pascal, TurboBasic, QuickBasic, GW-BASIC, lisp, Visual Basic 1.00, m.fl). Många fungerar säkert även med DOS 2.11 (QuickBasic 4.5 t.ex - kör det just nu (i 667 kHz!)).

Det är ju inte direkt så att den inte kan återställas till urspungligt läge. Ingen oåterkallerlig mod, mao.

DOS 2.11 i ROM. Kan botas i valfritt 16-bitars OS, dvs vilken DOS-version som helst, tidiga varianter av OS/2, minix, unix, windows 1.00, CP/M m.fl.

Tack, men jag är sjävförsörjande på testprogram. Dock fungerar det inte här av orsaker jag redan talat om; klockans hastighet är avhängig processorns dito.

För att ett testprogram ska vara värdefullt är det också viktigt att det är kalibrerat efter någon standardmaskin. Så med mina program; de har IBM PC som basindex = 100, ungefär som konsumentprisindex. Ett annat program, för nyare datorer, har ett Duron 600-system (av en speciell konfiguration, bootad i DOS) som basindex 100.

Edit: Däremot får du jättegärna posta programmet ändå, kan vara kul att kika på.

Näe. Gnome vill nog inte kompileras till 16-bitarskod, men teoretisk är det möjligt. En generell dator kan givetvis göra detta, så om man hade en 32-bitarsemulator så går det!

Jodå, en sådan jämförelse är enkel. Utgå från en vanlig IBM PC och jämför med en 486. T1000 är exakt lika snabb som en IBM PC vad systemet CPU-minne beträffar. Möjligen finns skillnader i CGA-prestanda för grafiken.

Jag kan ta fram en jämförelse även med modernare datorer om du vill. Kort sagt kan jag säga att i originalhastighet är T1000 ungefär 1/17000 så snabb som min primärdator (XP2200+).

Jag ska pröva att köra memtest86 på den när jag kommer hem. Jag har för mig att memtest86 kör x86-16-kod, men är inte säker (kör det 32-bitarskod kan det bara köras på 386 och högre).

Memtest är visseligen inget benchmarkprogram, men testar minnets hastighet.

Edit: Om någon till nöds skulle undra över strömförbrukningen så är den ungefär 500 mA @ 9 volt, altså 4,5 watt. Säg den moderna PC som är så strömsnål?

Det har jag svårt att tro eftersom IA86-32 är en "extension" av IA86-16. Eftersom AMD64 har de vanliga 32 bitars processorregistrerna (EAX, EBX, etc) - mot användaren sett (egentligen är det ju en register-renaming teknik som används) - så torde AX, BX o.dyl finnas där likväl. Annars skulle konstiga saker hända. Dels skulle datorn ha svårt att boota. CPU måste nämligen kunna byta från x86 realläge till x86 skyddat dito, och sedan till AMD64 (RAX, RBX...).

Men det är lätt att kontrollera. Kör man CMD.EXE och sedan COMMAND.COM och det funkar, så kan datorn hantera 16-bitarsregister, åtminstone över HAL i Windows. Man kan pröva att köra godtyckligt 16-bitarsprogram. Ännu bätte: Boota med en DOS-diskett. Funkar det, så fungerar 16-bitarskod hur bra som helst (sedan hur det sköts i CPU utan användarens insyn är en annan sak).

Däremot har jag hört att Microsoft har problem med WOW16 (Windows on Windows) med ett HAL (Hardware Abstraction Layer) för 64 bitar. Om det var Intels eller AMDs 64-bitarslägen som orsakade problemen vet jag ej.

Mycket möjligt är däremot att memtest86 kör 32-bitarskod. Lätt att testa: Antingen fukar det, eller så hänger det sig om man bootar på en 8086/8088 eller 286. Kan också vara så, att trots att programmet är för 16-bitar, så används i386-instruktioner som hänger datorn.

Ett roligt exempel är den nyare varianten av MS-DOS-Edit som kommer med alla windowsversioner i och med Windows 95. Den är uppenbaligen kompilerad för 386-kod, men kompilatorn stoppar givetvis inte in några 386-instruktioner om det inte innebär någon optimering. Resultatet? Tja, den fungerar utmärkt på 286 men hänger sig pronto på 8088!

Bättre upp. Jag ska försöka hitta en duglig DOS-baserad browser (liknande lynx eller så), koppla in mitt gamla modem, och - åtminstone försöka - skriva ett inlägg på swec. I 666 kHz.

Ett problem är att diskettstationen inte riktigt vill vara med i nerklockat läge. Ska se om det går lättare om man formatterar en disk när man kör långsamt.