31.5.2022 Podařilo se mi výměnou získat netestovaný CPU DEC Alpha 21064A na 275 MHz, datasheet je zde. Na svou dobu (uveden v říjnu 1993) se jednalo o velmi pokrokový a nabušený 64-bitový superskalární RISC CPU vyráběný 0,5µm technologií se sadou 32 int a 32 float registrů, 16 + 16 kB L1 cache na čipu, predikcí skoků a FPU. Napájení CPU je 3,3V. Externí sběrnice umožňuje přenosy o šířce 64 nebo 128 bitů + parita. Fyzická adresa je 34-bitová a virtuální adresa je 43-bitová. L2 cache o velikosti řádově několik MB může být osazena na základní desce. CPU je ve velkém keramickém PGA pouzdru 61,7 x 61,7 mm s 431 piny v obvyklém čtvercovém rastru 100 mil. Zajímavý je zlacený heatspreader se 2 šrouby pro upevnění chladiče. Moje verze CPU 21064A-275-PC má omezení, že podporuje pouze funkce memory managementu kompatabilní s paměťovým modelem Windows NT. Jen pro srovnání intel měl v té době teprve 32-bitové Pentium na 60 MHz.
 |
 |
15.7.2022 Snažil jsem se sehnat pro CPU nějakou základní desku, ale u nás jsem nepochodil. Na eBay jsem projel jednu aukci z Itálie a o deskách z USA vzhledem k poštovnému nemělo cenu uvažovat. Nakonec jsem se rozhodl koupit NOS desku Alpha PC64 E80-0033101 se socketem PGA431 z německého e-shopu M-Ware za 98,98 Euro. S prodejcem jsem si domluvil poštovné zdarma v rámci Německa a tak mi desku poslal ke kamarádovi do Berlína, který mi ji pak dovezl do ČR. Deska byla zabalená v antistatickém obalu s přelepkou a vypadala opravdu netknutě. S chutí jsem se tedy pustil do oživování, ale bylo třeba nejprve překonat celou řadu specifických HW nástrah. Po chvíli hledání se mi podařilo najít podrobné manuály: EC-QGY2C-TE a EC-QLJKB-TE.
 |
 |
30.7.2022 Nejprve jsem se pustil do výroby CPU chladiče. Jako základ posloužil nějaký starší chladič pro Socket 370. Na jeho spodku jsem u jedné strany odfrézoval 8 mm široký pruh do hloubky 2 mm, aby nekolidoval s vyvýšenou částí Socketu 431. Pak bylo třeba vyvrtat 2 díry ve vzdálenosti 21,6 mm od sebe (viz datasheet str. 99) pro šrouby na heatspreaderu a na horní straně v jejich okolí odfrézovat žebra. Vzhledem k silnějším krčkům šroubů se mi osvědčilo díry vyvrtat na průměr 5,2 mm. Šrouby mají podivný americký závit 10-32 UNF, ale naštěstí na ně dobře pasují matice M5. Pohledem proti světlu jsem zjistil, že povrch heatspreaderu je kapánek křivý a tak jsem použil silikonovou podložku tloušťky 0,3 mm, jejíž tepelný odpor je cca 0,22°C/W, což při max. TDP 33 W zvýší teplotu IHS o 7,3°C. Vystříhl jsem ji z běžné podložky pod tranzistory, ostatně i v datasheetu je podložka doporučená. Větrák CPU chladiče jsem připojil na konektor J14, který má nestandardní pinout a vyžaduje snímač otáček.
 |
 |
 |
Deska celkem připomíná běžnou x86 základovku pro Pentium a je na ní řada stejných konektorů. Pro napájení slouží klasické 6-pinové bílé konektory J29 + J31 pro AT zdroj a vedle nich ještě další dva konektory J27 + J28 na 3,3 V pro napájení CPU. Jelikož nemám originální zdroj, vyrobil jsem si redukci z ATX zdroje, potřebné napětí poskytuje. Při tom jsem zjistil kritický nedostatek koncovek z AT zdrojů, kterých jsem kdysi rozebral hromady, ale už jsem docela dlouho žádný nepotkal. Ani při pohledu do sběráku jsem žádný neviděl. Nakonec mi další 2 šlauchy věnoval kamarád Michal a na radioburze v Holicích jsem od Ampréráka sehnal 1 celý AT zdroj, takže už mám i do zásoby. V případě velké nouze by se snad tento konektor Molex 90331-0001 ještě dal někde koupit, ale není skladem ani na Digi-Key.
Na desce je 8 paměťových slotů pro 72-pinové SIMMy. Ty jsou rozděleny na 2 banky po 4 SIMMech vedle sebe a vzhledem k 128-bitové sběrnici je třeba osadit alespoň 4 SIMMy stejné kapacity do 1 banky. Druhá banka může nést SIMMy jiné kapacity, ale opět 4 stejné. Navíc to musí být 36-bitové SIMMy FPM (ne EDO) s paritou, které nejsou zrovna moc běžné. Podařilo se mi dát dohromady 4 x 8 MB + 4 x 4 MB, tedy celkem 48 MB paměti. UPDATE: na radioburze v Holicích jsem koupil nějakou základní desku z velkého routeru s CPU Motorola MC68EC060RC60, na které byly osazeny čtyři 16MB 60ns FPM paritní moduly a tak se stávajícími 4 x 8 MB mám celkem 96 MB paměti. Později jsem se pustil do vlastního návrhu a výroby repliky 16MB paritních 72-pinových SIMMů, které osazuju recyklovanými DRAM čipy z běžných bezparitních SIMMů.
2 delší černé sloty vpravo od CPU jsou určeny pro SRAM L2 cache moduly (celkem 0,5 - 8 MB), ale to bude ještě větší rarita sehnat, takže mi nezbylo, než L2 cache vypnout nastavením jumperů J3.11, 13, 15 (všechny zasunuté).
po zapnutí se vyčadil tantal 10 µF/16 V na -12 V větvi. oprava DS RTC: http://www.youtube.com/watch?v=NdlSfqto_0o není kompatabilní s DS1287 ani Odin 12C887A. pak boot do NT FW trvá asi 35s, final POST code je 00h POST code 19h chyba RAM J16 musí být v poloze 2-3 (FlashROM update enable), aby NT FW mohl zapisovat do NVRAM nastavení dalších jumperů na J3: Hodiny pro CPU jsou generovány z krystalového oscilátoru o frekvenci 27,5 MHz U41 (v patici, lze měnit v rozsahu 25 - 35 MHz) přes PLL násobičku TQ2061, která je vynásobí 20x (t.j. 550 MHz) a CPU si zas na vstupu tuto frekvenci vydělí 2, takže dostaneme 275 MHz. Procesor dále generuje hlavní systémové hodiny pomocí nastavitelné děličky 2 - 17 kombinací čtyř jumperů J3.1, 3, 5, 7 (výchozí hodnota je 9 - zasunutý, vytažený, vytažený, vytažený, t.j. 30,555 MHz; přenastavil jsem ji na 8, t.j. 34,375 MHz), které jdou přes buffery např. do PCI slotů. aktivace Debug Monitoru: J3.25 (SP7) - vytažený, pokud je zasuntý bootuje se image podle hodnoty na adrese 3Fh v RTC SRAM (číslo image). aktivace mini-debuggeru: J3.23 (SP6) - zasunutý NT FW - pokud není připojená klávesnice, je I/O přesměrováno na sériový port 1 Serial OTP PROM Xilinx XC1765D obsahuje inicializační kód a mini-debugger (konektor J2) pridat linky na FW a manualy.
19.10.2022 Našel jsem poměrně rozsáhlý archiv FTP bývalého Digitalu (listing zde), který jsem prošel a dopídil se stránky s balíčky aktualizací firmware pro různé typy základních desek AlphaPC. Konkrétně pro mou Alpha PC64 je k dispozici novější ARC firmware 4.49-7 a SRM firmware pro OpenVMS. Dokonce jsem tam našel i schéma zapojení a GERBER data pro novější desku Alpha PC164, ale bohužel nikoliv pro PC64.
Rozbalil jsem tedy soubory z balíčku ARC firmware 4.49-7 na disketu, připojil k desce disketobou mechaniku, nabootoval stávající ARC firmware 4.42 a šel do menu Supplementary menu...|Install new firmware...|Update Windows NT Firmware. Z diskety se načetl soubor eb64pnt.rom a potvrdil jsem jeho flashnutí na offset 30000h. Dále jsem pokračoval v menu Update SRM Console, Z diskety se načetl soubor pc64srm.rom a potvrdil jsem jeho flashnutí na offset 80000h. Po flashování je možné přepnout výchozí bootování mezi ARC a SRM FW, ale to lze přepnout kdykoliv později v menu nebo v Debug Monitoru. Nakonec jsem systém restartoval a zkontroloval, že naběhla nová verze ARC firmware 4.49-7. Bohužel problém s chybou System time stále přetrvával. Zkusil jsem znovu jít zpět v čase a zjistil, že problém nastane u datumu 1.1.2021 a novějšího. Čekal bych spíš známý Y2K problém. Přitom RTC čip nemá žádné takové hardwarové omezení, když jsem nastavil datum 31.12.2020, čas 23:59:50 a sledoval ho v horním pravém rohu obrazovky, tak došlo ke korektnímu roll-overu na 1.1.2021 00:00:00 a čas běžel dále. Dělá to na mě dojem, jako kdyby tam schválně implementovali nějakou timebomb, jak občas bývá u některých programů zvykem. Nastavil jsem tedy rok 2012 a pak už nic nebránilo vstupu do menu Install Windows NT from CD-ROM.
CPU DEC Alpha 21264A-667
25.8.2023 Na blešáku v Holicích se mi podařilo zachránit hrobníkovi z lopaty tento CPU Alpha 21264A před sešrotováním na zlato. Bohužel někdo CPU dost necitlivě vypájel z nějaké desky a zohýbal mu tak nožičky. Prodejce tam měl těchto CPU více, ale pouze tento jediný byl ještě v kuse. Napřed jsem mikropájkou a odsávací licnou zbavil nožky zbytků cínu a prokovů. Pak jsem si nějakou dobu hrál s pinzetou a povedlo se mi všechny nožičky narovnat, aniž bych nějakou ulomil. Jak jsem pak zjistil, tak pro tyto CPU v keramickém IPGA-587 pouzdru se nedělal žádný socket jako pro předchozí model 21064A, ale pájel se na různé procesorové desky. Jedním z možných provedení byl modul do Slotu B, kde byl CPU spolu s L2 cache a napěťovým regulátorem pro jádro. AMD vyrábělo kompatabilní chipsety Irongate(2) pro Alpha 21264A (použitý např. na MB Samsung UP1500) a své Athlony, protože si od DECu licencovalo sběrnici EV6 a oba CPU používaly stejný protokol sběrnice, ale AMD nakonec pro své Athlony použilo Slot A. CPU Alpha 21264A vyráběl Samsung 0,25µm technologií od konce roku 1999, běžely na frekvencích 600 - 833 MHz a obsahovaly 64 + 64 kB L1 cache pro instrukce a data. Datová sběrnice byla široká 64-bitů s přenosem DDR. Fyzická adresa je 44-bitová a virtuální adresa je 43/48-bitová. Zde je datasheet a HW reference manual. |
 |
 |