Sistemi x86 (3) - Interesting x86 systems (3)

Motherboard Ampex per IBM PC XT (su licenza American Megatrends), 1988, con CPU Intel 80386DX-25 e 64 KB di cache. Notare come sia stato utilizzato uno schema di realizzazione molto conservativo che ricalca quello delle motherboard 386 Intel (sono impiegati componenti "classici" quali ad esempio il DMA controller 8237 e l'interrupt controller 8259 in luogo di più moderni chipset VLSI). Il controllo della cache è affidato ad una soluzione proprietaria AMI implementata con tre gate array LSI.

Motherboard American Megatrends Series-17 per PC XT, con CPU Intel 80386DX-25 e 64 KB di cache (1990). Qui è utilizzato il comunissimo chipset Chips & Technologies 82C20x per 286/386 unitamente a due ASIC per il controllo della cache. Sotto la CPU si nota il connettore di colore marrone per l'aggiornamento del processore con una scheda (daughterboard) i486. Nonostante la presenza degli zoccoli per le SIMM a 30 pin, è ancora disponibile, secondo l'usanza dell'epoca, l'apposito connettore per le schede di espansione della RAM.

Su questa scheda 386 del 1990 la cache, ampia 64 KB, è insolitamente formata da costosi chip Intel ceramici (20 ns).

La particolarità di questa motherboard Olivetti (1991) è l'impiego del cache controller 82385SX-20, un componente di rado utilizzato nei PC. La cache è ampia 32 KB, la CPU è un Intel 80386SX-20. Il chipset è formato da due ASIC fabbricati da Toshiba cui si aggiunge il classico "System Chip" C&T 82C206.

Scheda Olivetti (PC-390) con chipset Intel 82335 (1988). L'82335 è stato uno dei primi chipset per PC AT fabbricati da Intel. In particolare con questa sigla si designa il componente System/Memory Controller, al quale si affiancano i due chip 82230/1 anche noti come "POACH" ed originariamente sviluppati da ZyMOS. Alla prima generazione di chipset Intel per PC appartengono: l'82310 per MicroChannel; l'82340 per i386SX/DX; l'82335 per sistemi 386 entry-level e l'82350 per macchine EISA. 

Chipset Faraday/WDC FE3000 utilizzato in alcuni PC Commodore (PC-40, PC-50, scheda A2286 AT BridgeBoard per Amiga), qui sulla motherboard di un PC-50 con i386SX. Si compone di tre integrati: il CPU controller FE3001, il Peripheral controller FE3010 ed il Data/address buffer FE3021.

Scheda CPU di un Compaq SystemPro (1989), una macchina EISA basata su processore i386DX-33 che può essere considerata il primo vero server "PC-based", fondato cioè sull'architettura di sistema di un PC ordinario. Il SystemPro supportava il multiprocessing asimmetrico (ASMP) con due CPU, che potevano essere 386DX o 486DX (oppure infine una di un tipo e una dell'altro). In questo senso può essere considerato il primo PC multiprocessore. Tuttavia l'unico sistema operativo in grado di sfruttare appieno questa potenzialità era una costosa versione proprietaria dello SCO Unix, venduta in esclusiva da Compaq e molto rara in Europa. In ambiente OS/2 l'esecuzione di alcune specifiche applicazioni poteva essere "demandata" alla seconda CPU, creando così un ambiente "approssimativamente" multi-processing. L'HAL (Hardware Abstraction Layer) di Windows NT versione 3.1 offriva un supporto specifico, però non completo, al SystemPro con due CPU (Windows NT 3 era progettato per sistemi multiprocessore SMP, non ASMP). Windows NT 3.1 è stata l'unica versione di Windows in grado di far funzionare macchine multiprocessore basate su CPU 386. Il SystemPro utilizzava un'architettura di memoria proprietaria a bus condiviso (shared-bus) chiamata "Tri-Flex", ripresa poi nei modelli successivi di server Compaq. Questa macchina era inoltre dotata di una delle primissime implementazioni del RAID (in particolare del RAID 5) in ambiente PC. Di ciò si occupava un'apposita scheda conosciuta con la sigla IDA (Independent Drive Array) che utilizzava una versione proprietaria dell'interfaccia SCSI differenziale. Il SystemPro era destinato ad applicazioni di fascia alta, come server dipartimentale di rete e di database: il prezzo era in linea con queste caratteristiche (circa 26.000 Dollari per una macchina con 4 MB di RAM e 840 MB di dischi, più altri 3.500 Dollari per l'eventuale seconda CPU 386). Si poteva espandere la RAM fino ad un massimo di 256 MB utilizzando apposite schede, fabbricate da Compaq e da terze parti come Kingston, ma già a 32 MB il prezzo diventava proibitivo per la maggior parte degli utenti. La famiglia SystemPro ha avuto una vita relativamente lunga, dal momento che Compaq l'ha via via aggiornata con processori più potenti fino ai Pentium a 90 MHz, prima di passare alla più moderna linea di server ProLiant.  

Scheda CPU di un Compaq Deskpro 386/33-M (1991) con processore Intel 80386DX-33, FPU Intel i387DX-16/33, 32 KB di cache L2 e 2 MB di RAM on-board. A supporto della CPU è impiegato il chipset Intel 82335DX, in particolare il System/Memory Controller, un componente VLSI che integra tutte le funzioni di interfaccia tra il 386DX e la scheda madre.

Scheda CPU di un Compaq Deskpro 486/66-M (1992). Architetturalmente, ad es. nel bus di sistema e negli ASIC di supporto, è molto simile al modulo 386 raffigurato sopra ed in effetti veniva anche venduta come upgrade diretto per le macchine 386DX. Contiene 4 MB di RAM (a destra) e 256 KB di cache write-through. Il socket della CPU può ospitare un Intel OverDrive; alla sua destra, vuoto, lo zoccolo per la FPU Weitek 4167.

Scheda full-AT EISA Intel con processore 486DX/2-66, zoccoli per TurboCache ed FPU Weitek, chipset 82350.

Vedi: https://www.computerhistory.org/collections/catalog/102652375, https://www.geekdot.com/eisa-indepth/

Scheda madre di un PC desktop Compaq Deskpro 386/M, 1990, con CPU 80386DX a 25 MHz, cache controller 82385 e 32 KB di cache write-through. La scheda è realizzata in gran parte con componenti a montaggio superficiale (gate array CMOS fabbricati da Motorola e Toshiba); ospita anche una VGA con 512 KB di RAM e 2 MB di memoria. Il connettore immediatamente sottostante alla CPU è dedicato alla scheda di espansione (a 32 bit) della RAM di sistema.

Scheda madre di PC Compaq Deskpro 386/E del 1988 con CPU Intel 80386SX a 16 MHz e 1 MB di RAM a bordo.

Scheda madre Wedge WT-386 con CPU Intel 80386DX-20 (1986). Appartiene alla prima generazione di motherboard 386 per PC in formato full-AT e, a parte i due slot di espansione della RAM a 32 bit (in basso) e la memoria da 1 MB a bordo, ne ricalca l'impostazione generale. IBM non sviluppò alcuna scheda AT con processore 386, che riservò invece alla allora nascente famiglia PS/2; dopo l'introduzione del processore 80386DX nel mondo dei personal computer, avvenuta ad opera della Compaq, fiorirono moltissime marche di schede per PC/AT con tale CPU, per la maggior parte sopravvissute solo pochi anni, tutte più o meno equivalenti nelle linee generali.

Altro esempio di scheda madre 386 di prima generazione, in formato full-AT (questa è del 1987). Si noti il doppio zoccolo per la FPU, che può essere un 387 oppure un 287, entrambi compatibili con il processore 80386.

Scheda madre American Megatrends per PC/AT (1987) con processore 80386DX-20 e 16 KB di cache (immediatamente a destra della CPU). Questo produttore fu il primo ad introdurre la cache, di tipo write-through, in una motherboard per PC.

Scheda Datatech del 1990 in formato full-AT con CPU 386DX a 25 MHz, 32 KB di cache, 4 MB di RAM (espandibile su scheda aggiuntiva a 32 bit oppure con moduli SIP). I vari chip di supporto al processore sono integrati in uno dei primi esempi di chipset AT a singolo integrato, l'82C100 di VLSI Technologies.

Un altro esempio di scheda madre in formato full-AT basata su chipset VLSI 82C100, in questo caso con processore 386DX a 20 MHz.

Scheda madre full-AT fabbricata da Monolithic System Corp. (1988) e destinata a workgroup server, con 3 slot ISA per espansioni di memoria a 32 bit e 64 KB di cache, controllata da un chip ad hoc anziché dall'usuale Intel 82385. Il chipset è il classico C&T 82C300.

Scheda full-AT con 386DX-25 e 32 KB di cache controllata da un Intel 82385, che impiega il chipset Intel/Zymos 82230 Super-AT. Zymos, tra i primi produttori di chipset VLSI per piattaforma 386, venne acquisita da Intel nel 1988.

Vedi: https://www.tvsat.com.pl/pdf/8/82231_int.pdf 

Scheda CPU di server NCR (1990) con processore i386DX-25, FPU su daughtercard e 3 MB di RAM. Il chipset è il classico Chips & Technologies NEAT. Notare il particolare connettore utilizzato per il collegamento della schedina con l'i387. Il chipset per PC AT NEAT (acronimo di New and Enhanced AT chipset) venne introdotto da Chips&Technologies (C&T) nel 1986. Si tratta di un chipset a tre componenti che ha come elemento centrale l'82C206 nel quale sono integrate tutte i principali componenti di una motherboard AT standard (in particolare il DMA controller 8237, l'Interrupt controller 8259, il generatore di clock 82284, il bus controller 82288, il Programmable Interval Timer 8254, l'RTC MC146818). L'82C206 è un'evoluzione del precedente 82C100 "XT Controller" fabbricato sempre da C&T. Per completare il chipset di una tipica motherboard AT occorrono altri tre chip (buffer, interfacce e controller di memoria): l'insieme di 4 chip risultante è conosciuto con la sigla CS8221. Il NEAT può essere impiegato tanto nei PC 286 quanto in quelli basati su 386DX/SX. Nel caso dei 386DX alcuni componenti, in particolare i buffer e le interfacce, sono duplicati (dal momento che si tratta di chip a 16 bit). Nel 1988 venne presentata una versione del NEAT a singolo chip, nota con la sigla "SCAT" (82C836).

Scheda di PC Alps (1989) con CPU Intel 80286-10 ed FPU Intel 82C287XL. I chip di supporto sono un mix di integrati Intel standard (ad es. DMAC 8237) e componenti custom fabbricati da NEC col marchio Alps.

Questo modulo Kingston SLC/Now! (1993) consentiva di aggiornare la CPU dei PC AT con processore 286 al più potente 486SLC/50 (vedi). La scheda monta un processore 486SLC fabbricato da IBM. Questa CPU, benché simile nel nome e nelle caratteristiche, nasceva da un progetto diverso rispetto a quelli dei 486SLC di Cyrix e di Texas Instruments. Il 486SLC è in sostanza un 386SX (di cui mantiene il bus indirizzi a 24 bit, quindi la limitazione a 16 MB della RAM di sistema, e la compatibilità col coprocessore 387SX) col set di istruzioni dell'80486 ed una quantità di cache L1 a bordo variabile a seconda del modello e del fabbricante (da 1 a 8 KB). Le limitazioni nel bus lo rendevano inevitabilmente più lento dei 486SX, anche se più economico e più adatto all'aggiornamento di macchine 286/386.

Questo 486 Adapter di Alpha Systems Lab Inc. (1992) consentiva di trasformare un PC con processore 386DX in una macchina 486 dotata di CPU i486DX a 33 MHz. Ciò era relativamente semplice dal momento che l'architettura e le specifiche dei bus (dati ed indirizzi) delle due CPU, 386 e 486, sono molto simili. La presenza della cache di primo livello (8 KB) integrata nel chip, della FPU anch'essa integrata e di svariati miglioramenti architetturali che consentono di ridurre i cicli di clock necessari all'esecuzione delle istruzioni rendono il 486DX sensibilmente più veloce, a parità di clock, del 386DX.

Pur non essendo basata su una CPU di classe 386, la scheda di upgrade per PC XT SOTA 286i (1989/1990), basata su processore 286 a 12 MHz, era pubblicizzata come comparabile nelle prestazioni alla Intel InBoard 386/PC (dotata di 386DX a 16 MHz). L'esemplare mostrato qui è la versione base, senza FPU 80287 e senza RAM aggiuntiva. 

Scheda Kingston MCMaster (o MicroMaster) MC133PD/8 per l'upgrade della CPU nei PS/2 Modello 70 e successivi (con bus MCA a 32 bit), 1993/4. Prodotta su progetto della AOX Inc., che la commercializzò anche in proprio, contiene un microprocessore AMD 5x86 a 133 MHz e 8 MB di RAM, espandibili a 32. La reale funzione del connettore bianco in alto a destra, etichettato "32-bit VESA local processor slot", è sconosciuta. Questa scheda mantiene l'architettura di base della AOX MicroMaster 486, dalla quale deriva direttamente. Poteva essere impiegata per trasformare degli "ordinari" IBM PS/2 90 e 95 in costosi ma potenti server LAN (Novell, ad esempio) bi-processori asimmetrici (cioè non-SMP), una configurazione denominata da IBM "local network super server".

Vedi: http://ohlandl.ipv7.net/misc/mcmaster.html; http://mypage.intergate.ca/~fspencer/8580proc.htm

Anche: http://stason.org/TULARC/pc/motherboards/K/KINGSTON-TECHNOLOGY-CORPORATION-486-MCMASTER-MC33P.html

FPU Cyrix FasMath a 16 MHz, compatibile con il 387SX, su schedina a 40 pin "Numeric SIMM" per le -poche- schede madri che supportavano questo specifico tipo di espansione, più facile da installare e rimuovere rispetto all'ordinario zoccolo per 387SX. 

Scheda processore per PC AST Research (1991) con CPU Intel 486SX a 20 MHz.

Scheda processore di un server SMP NCR System 3000, 1992, probabilmente un 3570 oppure un 3600. Contiene 2 CPU Intel i486DX a 50 MHz ciascuna accoppiata ad un cache controller 82495DX con 512 KB di cache write-back. Le macchine NCR 3570 e 3600 erano server NT e Unix fault-tolerant di fascia alta (con un "prezzo su strada" compreso tra 150.000 e 450.000 Dollari nel 1993), SMP a 4 vie con possibilità di espansione a 16 e un massimo di 4 GB di memoria RAM ECC (un'autentica enormità per l'epoca). Introdotta nel 1990 (vedi), la famiglia NCR System 3000, che impiegava il bus MicroChannel in luogo dell'EISA, più un ulteriore bus locale proprietario per l'interconnessione delle CPU e delle schede di memoria RAM, era basata su un'architettura di sistema ridondante sia nei componenti di base che nelle periferiche. I membri di fascia più bassa di questa serie erano dotati di uno o due processori 386DX a 33 MHz. I server System 3000, progettati da NCR prima della sua acquisizione da parte della AT&T (con il nome di AT&T-GIS, Global Information Solutions) vennero in seguito commercializzati da quest'ultima ed incorporarono, a partire dal 1992, alcune soluzioni avanzate di scalabilità e ridondanza già adottate dalla stessa AT&T in altri prodotti suoi o di terze parti nel frattempo acquisite (come ad esempio la Pyramid Technology, dal cui sistema SMP System/7000 derivarono svariati accorgimenti trasferiti nei sistemi AT&T/NCR di fascia alta, e la Tandem Computers, anch'essa pioniera del settore dei server "ad elevata disponibilità" o "high-availability").  

Vedi: http://www.thecorememory.com/html/ncr_system_3000.html

Scheda CPU di server SMP Wyse 7000 modello 740/760MP, 1994, con due processori Intel 80486DX/2-50 ciascuno dotato di 256 KB di cache locale write-back.

Motherboard Intel (1991) con CPU 486DX-33, chipset EISA e modulo Turbocache write-back da 128 KB con controller Intel 82485.

Scheda Multibus NEC con CPU D8086D (1981/2).

Scheda madre di personal computer Olivetti M24 (PC1050), Novembre 1984, con CPU AMD 8086-2 a 8 MHz e 512 KB di RAM. Vedi: https://www.vecchicomputer.com/2017/07/olivetti-m24-1984/. L'M24, macchina dal grande successo commerciale venduta anche negli Stati Uniti dalla AT&T, è stato il primo personal computer Olivetti compatibile con il PC IBM (il predecessore M20, infatti, era basato su CPU Zilog Z8001 ed un'architettura di sistema completamente diversa). Venne presentato alla Fiera di Hannover nel 1984 e restò in produzione fino al 1986, quando venne sostituito dal modello M240 (qui sotto), dall'hardware migliorato e più potente. Come altri prodotti Olivetti, l'M24 ha rappresentato un punto di riferimento nel design industriale ed è giustamente considerato uno dei personal computer meglio riusciti degli anni Ottanta. Da notare che non è un clone del PC XT 5160, sebbene compatibile con quest'ultimo: infatti, monta una CPU più potente (8086 a 6/8 MHz e bus a 16 bit contro 8088 a 4,77 MHz) ed ha una sezione video capace di risoluzione maggiore della CGA standard dell'IBM. Il bus di sistema dell'M24 è a 16 bit, retrocompatibile con quello a 8 bit del PC XT, e adotta una soluzione tecnologica unica, coperta da brevetto, essendo formato da 2 connettori a 8 bit dei quali le schede XT standard a 8 bit installate nella macchina ne impiegano uno soltanto. L'M24 è frutto dell'Olivetti Advanced Technology Center di Cupertino (California), mentre la produzione avveniva nello stabilimento italiano di Scarmagno. La macchina veniva fornita di serie con interprete BASIC in ROM e sistema operativo MS-DOS 2.1, ma supportava anche altri sistemi operativi dell'epoca quali l'Olivetti PCOS (montando un'apposita scheda con CPU Z8001, la stessa dell'M20), l'UCSD-P ed il CP/M-86. Il successo derivò non solo dalle caratteristiche hardware, ma anche dalla politica commerciale di Olivetti che decise di vendere l'M24 anche con licenza OEM: Nell'Aprile 1984 Olivetti ha siglato una partnership con la AT&T, che comincia a vendere M24 sotto il nome di PC6300. La Xerox dal canto suo ha commercializzato l'M24 con il nome di Xerox 6060. In Francia, la Logabax, posseduta da Olivetti per il 65%, ha venduto fino al 1988 il "Persona 1600", un M24 costruito nello stabilimento di Meaux (Parigi). A fine 1985 è uscita una versione potenziata chiamata M24-SP, equipaggiata con una CPU 8086-1 a 10 MHz (che poi sarà utilizzato nel M240), tempo di accesso alla RAM ridotto a 120 ns, 512 KB di RAM e hard disk da 20 MB. Da notare che nel corso del 1986, Olivetti ha prodotto e venduto, sul mercato mondiale, quasi mezzo milione di PC, di cui circa 220.000 in Europa e quasi altrettanti negli USA, diventando così il terzo produttore mondiale e il primo produttore europeo. Sempre nel 1986 è stato prodotto il modello M28 basato su CPU 80286 e bus ISA/AT a 16 bit, macchina potente ma dal successo commerciale sicuramente inferiore all'M24.  

Scheda madre di personal computer Olivetti M240, successore del modello M24 (questo esemplare è del 1988) con processore 8086 a 10 MHz, 640 KB di RAM, controller per floppy da 5,25 e da 3,5 pollici.

Scheda madre dell'Olivetti M28, 1987, successore dell'M24 dotato di CPU 80286 a 8 MHz, qui con FPU 80287, e 512 KB di RAM.

Scheda madre di un PC Olivetti M380 XP1 con processore 80386DX a 16 MHz (1988).

Scheda madre di PC Olivetti P500 (1988). La Olivetti è stata tra i pochi fabbricanti non IBM di macchine con architettura MCA (Microchannel), su licenza appunto IBM. Altri esempi sono stati NCR ed ALR. Tutti questi produttori, a differenza di IBM che ha sempre utilizzato chip proprietari, si sono basati su componenti Intel, in particolare il chipset 82300. Il P500 è compatibile sia con la prima generazione di macchine MCA IBM (PS/2 50 e 70) che con la seconda (PS/2 55 e 57). Impiega una CPU Intel 80386SX-16 e può montare, alternativamente, sia una FPU 387SX che un 387DX oppure un Weitek. La sezione video è rappresentata dal chip Paradise PVGA1A che emula la VGA di IBM. Uno degli slot MCA (nella foto, il quarto da sinistra) ha l'estensione che consente l'installazione di una scheda video XGA oppure XGA-2.

Scheda madre di un PC ALR 7511H MPS (1989), con CPU 80386DX-25 e 32 KB di cache. La configurazione è simile a quella dell'IBM PS/2 70-A21, qui però sono presenti anche 2 slot MCA a 32 bit (in alto a destra).

 Scheda madre di PC NCR (1985) con processore 8088 a 6 MHz.

Scheda di PC/XT NEC con processore V20 a 6 MHz.

Scheda di PC Nixdorf con CPU 80188 a 6 MHz.

Motherboard di PC/AT ALPS con CPU 80286 a 12 MHz.

Scheda madre AT Mitsubishi con processore AMD 80286 a 8 MHz e 1 MB di RAM.

Motherboard Intercomp con CPU 8088 e 640 KB di RAM, clone italiano dell'IBM PC/XT (1985).

Scheda madre di PC XT Philips con CPU 8088-2.

Scheda madre di PC, circa 1988, con CPU 8086, VGA Cirrus Logic e varie altre periferiche integrate. 

Motherboard ICL per PC/AT con CPU Fujitsu 80286 a 6 MHz (1985).

Scheda madre di PC/AT NCR (1985) con CPU AMD 80286 a 8 MHz.

Scheda madre di PC Compaq Deskpro/286 (1987) con processore 80286 a 10 MHz.

Circuito stampato di un notebook Compaq SLT/386 del 1990, caratterizzato da una originale struttura "ripiegabile" (foldable) con connettori a loro volta realizzati con circuito stampato su plastica flessibile. Questo esemplare è stato conservato da uno degli ingegneri coinvolti nel progetto e corrisponde alla prima versione entrata in produzione.

Dettaglio in cui sono visibili i nomi dei progettisti.

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