Winchip2で旧マシン復活


Winchip2とは?

Winchip2 Winchip2 200MHz

Winchip2は、IDTが開発・販売している。x86系CPUです。
最近のソケット系CPUは、2種類の電源(デュアルボルテージ)が必要であったりして古いマザーボード(ソケット5や、初期のソケット7を搭載したもの)ではそのまま使用できなかったり、ゲタが必要だが安定しなかったりといろいろ不具合が発生しています。

マザーボード、搭載するCPUソケットによって、物理的に乗せられるCPUに違いがあり、特に、Win95が発売された当時のマザーボードに搭載しているソケットはソケット5といわれるシングルボルテージ対応のもので、CPUではノーマルPentium166MHzが上限値となります。

IDTでは、これらのマザーボードでも使用できるようにシングルボルテージで使用出来るCPUを開発しました。それが、Winchip C6です。しかし、このCPUは他のCPUに比べて値段は安いが、その分性能が低く、人気はいまいちでした。

そこで登場したのがWinchip2です。Winchipよりも性能の点ではMMX命令と浮動小数点の処理速度改善、そして3Dゲーム用に特化した命令コード3DNow!に対応したのです。

このWinchip2には、その動作クロックによって以下の3種類の製品が有ります。

これらの製品を使用するためのベースクロック・倍率・電圧は以下の通りです。

  ベースクロック 倍率 電圧
Winchip2 200MHz 66MHz    x3    3.52V(*3)
Winchip2 225MHz 75MHz(*1) x3    3.52V(*3)
Winchip2 240MHz 60MHz   x4(*2) 3.52V(*3)
(*1) ベースクロックが75MHzというのは、古いマザーボードによっては設定出来なかったり、出来ても430HXや430TX等のチップセットの場合は動作保証範囲外となるため、安定動作しない場合が有ります。
(*2) この4倍設定というのは、実際には、マザーボード上で1.5倍設定にする必要が有ります。
また、IDTのCPUの場合は、整数倍の倍率しか有効になりません。
(*3) 一般的に、ノーマルPentium(P54C)で使用される電圧は、3.3Vです。
この3.52Vというのは、マザーボード上でVRE等の名称で設定できる場合が多いでしょう。ただし、この電圧が出なくても3.3Vでも十分動く様です。
なお、ラインナップには、3.3V版もあるらしいのですが、私は見たことがありません。

ただし、上記表は、あくまで、ハードウェアレベルでの話なので、BIOSでのサポートがない場合は、CPUを誤認識したり、最悪マシンが立ち上がらない場合も考えられます。
なお、IDTでは各社のBIOSのコンパイルデートが1998年4月以降のものを使用すれば、CPUを問題なく認識するとしています。
しかし、Winchip2に関していえば、あまり動かないという報告が聞かれないため、ほとんどのマシンで動くと思われます。

詳しい説明は、
IDTのホームページへ行けば掲載されてます。

このように、通常のソケット5・7のマザーボードであれば、ほとんどの場合、特別な電圧変換器(通常ゲタと呼ばれています。)を使用せずとも、このWinchip2と置換えることが出来るでしょう。
ただし、このCPUは置換用として、割り切ったほうがよいかもしれません。もし、新規にマシンを自作するなら、別のCPUに対応したマザーボードを買ってきたほうがパフォーマンスはあがるでしょうから。

 


私がWinchip2を購入した訳

私が現在、サーバー(HDD、DVD−RAM、MO、プロキシ、モデム、プリンタを制御)に使用しているマシンは、95年の中頃(Win95の出る直前)に購入したもので、TUKUMOブランドのAcer製マシンをベースとしたもので、

となっています。

しかし、現在ではMP3の演奏や、DVD−RAMの書込などでかなりのCPUパワーが消費されることから、マシンパワー不足が目にみえてきました。ローカルWebへの変換も、すでにローカル側に3GB以上あることもあり、1週間分のキャッシュデータをコンバートするのに1時間以上もかかってしまう....

特にDVD−RAMの書込に関しては、理論上、600KB/秒程度の速度が出るはずなのですが、これがPentium133MHzだと、200〜300KB/秒になってしまうという悲しいことになってしまいます。

こんな状況のなか、今回 CPU乗換計画 を実行することにしました。

今回購入したのは、秋葉を回った結果、DOS/Vパラダイスにて、

を購入しました。
実は、現在使用しているPentium133MHzについているファンは、CPUに直接接着シートで張り付いているため、CPUファンはよく冷えると言われている山洋ファン(わたしは、”やまようファン”と呼んでいる。)を購入しました。
これで、金額は10Kほどでした。
でも、6KのCPUに3Kのファンを付けるのはなんか間違ってるよ〜な気がするのはなぜだろう(爆)

なぜ、Winchip2の225MHz版を買ったかというと、実は値段が200MHz版と比べて500円も変わらなかったから。コレが240MHz版となると1000円以上高くなるので結局225MHzにしちゃたんです。それに、240MHz版のベースクロックが60MHzと、いつもよりも低いのも気になったし。


というわけで設定です。

さて、購入後、早速設定です。
まず、いままで使用していたPentium133をはずします。
その前に、窓枠のアルミサッシにさわって体に静電気を逃がしておいたほうがいいでしょう。
そして、おもむろにWinchip2とCPUファンを装着します。

とりあえずテストとして、そのままの設定のまま動かしてみる。
つまり、ベースクロック:66MHz、倍率:x2、電源:3.3Vです。
とりあえず、起動は成功・問題無し。

無論、ベースクロック:66MHz、倍率:x3、電源:3.52Vにしてもちゃんと動作しました。
(これで、200MHz動作になります。)

性能的には、浮動小数点演算がちょっと低いくらいで、あとは、MMXPentium200MHzと同じくらい。しかも、3DNowも使えるし(といっても、私の持っている対応アプリはWinampくらいしかもってないんですけどね)

残念ながら、使用するマザーボードにベースクロック75MHzの設定が無いので規定の225MHzでは動かせませんでしたけど、十分マシンは使用出来るレベルまで復活できました。
DVD−RAMの書込も500〜600KB/秒ぐらい出るようになりましたし。
ただ、マザーボードのBIOSがWinchip2に対応してないんで、実際にはWinchip2 200MHzで動かしているのに、Pentium 133MHzと起動時に出てくるのは......ですが、動作には問題無いようです。
ま、根が素直なCPUですんで、問題が出にくいのでしょう。

ただし、このWinchipシリーズはクロックアップ耐性が全然無いため、クロックアップ動作は期待しない方が良いでしょう。倍率3.5設定が無いのがキツイですね。
実際、通常設定できる動作周波数は、

180(60x3)・200(66x3)・225(75x3)・240(60x3)・266(66x4)・300(75*4)

と有りますが、Winchip2の200と225MHz版では、一段階上のクロックアップでもほぼ失敗するようです。ただし、240MHz版に関しては運が良ければ、266MHz動作する場合があるそうです。ただし、その確率は非常にまれだそうなので、240MHz版を購入した方はとりあえずやってみては?

でも、これでCPUが故障しても私は何の責任も取れませんが.....

もし、遅くて使わなくなったマシンがあったら、あなたもWinchip2で復活させて見ませんか?


ベース75MHzに挑戦

先日、T-Zoneミナミ にて、激安マザーボードを発見しました。
P5TX−Bproという製品で、チップセットが430TX、CPUソケット7搭載。
展示物現品限りな品で、なんと、1,980円。
ただし、PS2マウスポート コネクタが付属しないというおまけ付きでした。

とりあえず、これで66MHzだけでなく、68.5MHz・75MHz・83.3MHzも設定が出来ます。(動作するかは置いといてですけど)

ということで、ベース66MHzのWinchip2 200MHz駆動からベース75MHzでWinchip2 225MHz駆動に挑戦です。
とりあえず、ジャンパでベース75MHzに設定を変更し、電源ON。
マザーボードのBIOSを最新版に変更してあるためか、CPUタイプおよびクロックともに正常に認識した。
しかし、不具合発生。それは、

ネットワークにつながったマシンが見えない。

ということだ。ベースクロックを66MHz駆動にすると正常にネットワークが使えることから、どうやら100Base対応のNIC(ネットワーク・インターフェース・カード、LANカードともいいますが...)が75MHzに耐えられないらしい。とりあえず、手持ちの別の100BASE対応NICに差換えるとベース75MHzで正常に動作するため、カードの耐久性の問題だったらしい。

しかし、こう何枚もNICもあるうちの部屋っていったい....
今現在の所有は、10Base対応2枚、100Base対応3枚、10Base対応PCMCIAカード1枚
そのうち使っているのは、100Base対応2枚、10Base対応PCMCIAカード1枚だけなのに...

しかし、実際75MHz駆動の225MHzでCPUを動作させると、ごくたまにプログラムが異常終了するんで、BIOSのメモリアクセスを最遅にして動作の検証中。
コレでも動作しなかったら、仕方が無くベースを68.5にして、205.5MHz駆動させるしかないのかなぁ。って、それだと5.5MHzしか変わってないじゃん。

結局、ベース68.5MHzの205.5MHz駆動で動かしてますが、

ま、ちゃんと動いてるからいっか(笑)。


ベンチマーク結果

Winchip2 225MHzを 200MHz(66*3)で動作させたときのベンチマーク
★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.610 ★ ★ ★
使用機種
Processor IDT C6 200.4MHz [CentaurHauls family 5 model 8 step 5]
解像度 640x480 65536色(16Bit)
Display Blitz 2200 (v3671)
Memory 80,988Kbyte
OS Windows 98 4.10 (Build: 1998)
Date 1999/ 4/24 20:31

ALL 浮  整  矩  円  Text Scroll DD Read Write Memory Drive
8114 10641 12286 22280 1944 12613 283  28 2472 2396 8157  C:10MB

 

Winchip2 225MHzを 205.5MHz(68.5*3)で動作させたときのベンチマーク
★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.610 ★ ★ ★
使用機種
Processor IDT C6 205.5MHz [CentaurHauls family 5 model 8 step 5]
解像度 640x480 65536色(16Bit)
Display Blitz 2200 (v3671)
Memory 80,988Kbyte
OS Windows 98 4.10 (Build: 1998)
Date 1999/ 4/24 21:18

ALL 浮  整  矩  円  Text Scroll DD Read Write Memory Drive
8642 10907 12597 26383 1983 12136 283  28 2454 2393 8363  C:10MB

 

Winchip2 225MHzを 225MHz(75*3)で動作させたときのベンチマーク
★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.610 ★ ★ ★
使用機種
Processor IDT C6 227.6MHz [CentaurHauls family 5 model 8 step 5]
解像度 640x480 65536色(16Bit)
Display Blitz 2200 (v3671)
Memory 80,988Kbyte
OS Windows 98 4.10 (Build: 1998)
Date 1999/ 4/24 21:36

ALL 浮  整  矩  円  Text Scroll DD Read Write Memory Drive
9033 12086 13959 25943 2164 12963 284  28 2437 2427 9281  C:10MB

高速化パッチを当てよう

某所で、Winchip2の高速化パッチが存在するということで試してみました。
そのパッチとは、”WC2MSR.EXE”というもので、こちらWinchip C6 & Winchip 2 日和)にあります。

このパッチは、Winchip2内のメモリアクセス方法を指定するフラグなどが変更できるもので、変更できるフラグは以下の通りです。(WC2MSRのマニュアルを引用)

ただし、使用しているマザーボードのBIOSによってはこれらのフラグが既にONになっている場合もあります。

フラグ

ONにした場合の動作/指定オプション

デフォルト
write combining 搭載メモリ量指定 & forward, reverse, overlapped combining 順方向, 逆方向, 同じ8バイト単位内の書き込みをwrite combining するようにします. 無効
-m0 write combiningを無効にします。
-m?? write combiningを有効にします。
??には、メモリ搭載量を以下のMB単位で指定します
(?? = 16 24 32 40 48 64 80 96 128 192 256)
なお、80以上を指定するときは、ある特定のエリアが
write combiningされなくなります。
WeakRead
Ordering
ライトバッファに書き込み待ちのデータが残っていても,リード要求がきた場合,先にそのリードを発行してしまう機能,らしいです. 無効
-disablewro WeakReadOrderingを無効にします。
-enablewro WeakReadOrderingを有効にします。
MMX MMXを有効にします.WC2は起動時に有効になっています. 有効
-disablemmx MMXを無効にします.
-enablemmx MMXを有効にします.
mxpairing MMXの2命令同時実行を有効にします. 有効
-disablemmxpairing MMXの2命令同時実行を無効にします.
-enablemmxpairing MMXの2命令同時実行を有効にします.
3DNow! 3DNOWを有効にします. 有効
-disable3dnow 3DNOWを無効にします.
-enable3dnow 3DNOWを有効にします.
WeakWrite
Ordering
ライトバッファに書き込み待ちのデータが残っていても,次の書きこみがL1キャッシュヒットだった場合,ライトバッファが空になるのを待たずにそれを実行してしまう機能らしいです.バスマスタするデバイスがあると,正常に動かなくなるそうです.
かなり危険です。
無効
-disablewwo WeakWriteOrdering を無効にします.
-enablewwo WeakWriteOrdering を有効にします.
CMPXCHG8B CMPXCHG8B 命令を有効にします. 無効
-disablecmpxchg8b CMPXCHG8B 命令を無効にします.
-enablecmpxchg8b CMPXCHG8B 命令を有効にします.
LFB 詳細不明 指定無
-lfb 使用するMCR番号 LFBの先頭アドレス ビデオメモリ量

私のマシンでは、メモリを80MB搭載しているので、Autoexec.batの先頭に以下の一文を追加しました。

(wc2msr.exeのインストールディレクトリ)\wc2msr.exe -m80 -enablewro -enablecmpxchg8b

で、結果は以下の通りです。HDBENCHでは、あまり変化が無かったので、雑誌についてきたYBENCH”を使用しました。

<> YBENCH Time Trial Result <> [Ver.2.06]

Date :
Your Name :
PC-Name :
USE OS :
CPU :
Stepping :
Function :
L1 Cache :
L1 Cache :
HDD C:\ :
Memory Info :
Display Dev :
99/04/29 19:33:06
奈酢美
P5TX-BPro + Winchip2
Windows98 4.10 (Build 1998: )
IDT WinChip2 206MHz
Family:5 Model:8 Stepping:5 (Original OEM Processor)
Intel MMX(tm) Technology Supported
Data Cache, 32KB, 4-Way Set Associative,32byte Line Size
Instruction Cache, 32KB, 2-Way Set Associative,32byte Line Size
Free:54MB Total:406MB (FileSystem:FAT)
Free:36MB Total:80MB
Blitz 2200 (v3671)(640x480 16BitColor)
ベンチ項目 WC2MSR.EXE実行前 WC2MSR.EXE実行後
Memory I-O : 
Prime Calc :
Square Root :
Data Write :
Data Read :
Memory Copy :
Mix Mode :
Square :
Circle :
Triangle :
Text :
Scroll :
Sum Total :
43.3898MB/sec Copy Average
99.4sec
121.5sec
105.2sec
100.4sec
23.6sec
111.0sec
17.2sec
97.4sec
48.9sec
34.4sec
26.6sec
785.6sec
65.2229MB/sec Copy Average
99.1sec
121.2sec
102.8sec
99.5sec
15.7sec
106.7sec
17.9sec
100.5sec
48.9sec
34.5sec
27.4sec
774.2sec

コレを見ると、
Memory I-Oが43MBから65MB/秒と1.5倍に上がり、
転送速度・全パターン混在処理時の速度も改善されています。

なぜか、グラフィックの速度が全て落ちていますが、一度マシンを再起動しているんでそのせいかなとも思いますが、原因は不明です。

しかし、Memory I-Oがここまで変わるとは思いませんでしたが.....


追加情報

1999年1月27日、インターネット上にWinChip2の3DNow!実行ユニットの"reciprocal square root"演算において計算違いが発生するという問題点がユーザーにより発見されました。この演算は、3Dゲームでライティング等の特殊効果を高めるために用いられるが、計算違いが発生する条件が、非常に限られているそうです。
簡単にいうと、平方根の計算を間違うらしい。

詳しい解説はIDTのページに書いてありますが、とくに致命的なものではないようです。


追加情報 その2

日本IDTはWinchip2の最新バージョン「Winchip2(Vertion.A)」を5月末に販売開始するそうです。(詳細はこちら
このラインナップは、Winchip2A-200,Winchip2A-233,Winchip2A-266でそれぞれ3.3V/3.52V電圧の計6種類で、予想販売価格は7000円〜10000円ほど。
6月中旬には300MHz(3.52V版のみ)の出荷も予定されています。
なお、このNEWバージョンでは、3DNow!のバク修正も行われています。

このバージョンのWinchip2から、現行製品のような、実動作周波数ではなく、CyrixのPR値と同様の”Speed Grade”という名称で表されます。
ただし、実際に、実動作周波数とSpeed Gradeが異なるのは、ベース100MHzで動作するWinchip2A-266/300のみとなります。

Winchip2A 製品ラインナップ
Speed Grade Core/IO電圧 ベースクロック×倍率 実動作周波数 型番 発売時期
200 3.52V単一  66 × 3 200MHz W2A-3DEE200GSA 5月末
233 3.52V単一  66 × 3.5 233MHz W2A-3DEE233GSA 5月末
266 3.52V単一 100 × 2.33 233MHz
(speed Gradeと異なる)
W2A-3DEE266GSA 5月末
300 3.52V単一 100 × 2.5 250MHz
(speed Gradeと異なる)
W2A-3DEE300GSA 6月中旬
200 3.3V単一  66 × 3 200MHz W2A-3DEF200GSA 5月末
233 3.3V単一  66 × 3.5 233MHz W2A-3DEF233GSA 5月末
266 3.3V単一 100 × 2.33 233MHz
(speed Gradeと異なる)
W2A-3DEF266GSA 5月末

ここで、ベースクロックをみると、いままで整数倍の倍率しか指定できなかったものが、細かく指定できるようになりました。(下からx2.33,x2.5.x266,x3,x3.33,x3.5,x4.5,x4)
ここで、x2.33という今まで見たことも無いような倍率設定がありますね。
しかし、ベース100MHz対応しているマザーボードであれば、デュアルボルテージには対応しているだろうし、その他の高性能なCPUも動作するような気がする.......。

倍率設定
マザー側倍率設定 Winchip2A Winchip2 Winchip C6 MMX Pentium K6
x2.0   x3.33(Reserved) x2 x2 x2.0 (Reserved)
x2.5 x2.50 x2(Reserved) x2(Reserved) x2.5 x2.5
x3.0   x3.00 x3 x3 x3.0 x3.0  
x3.5(x1.5) x3.50 x4(Reserved) x4 x1.5 x3.5
x4.0   x4.00 x4 x4 (Reserved) x4.0  
x4.5 x4.50 x4(Reserved) x4(Reserved) (Reserved) x4.5
x5.0   x2.33 x5 x5 (Reserved) x5.0  
x5.5 x2.66 x5(Reserved) x5(Reserved) (Reserved) x5.5

その後の予定としては、

を予定しており、今後も目が離せないようですね。

 

情報元 DOS/V POWER REPORT6月号 等


追加情報 その3

IDTはWinchipをVIAに売却してしまいました。
このためか、現在Winchip2はかなりの品不足となっており、手に入れるのは大変かもしれません。

先日(9月上旬)に秋葉原で探索しましたが、全滅でした。
ただし、USERS SIDE(本店)では取り寄せが可能だそうです。
(後で調べた結果、OVERTOPなどで扱っているようです。)


Winchip2関連リンク集

Winchip C6 & Winchip 2 日和

Winchip & Winchip2の高速化パッチを公開されています。
試す価値は十分あります。

EPSON PC`s HOMEPAGE

EPSONPCなページです。
ディップスイッチ設定資料集 内”カムヒア!無敵鋼人 WinChip2”にて、
EPSONPCにWinchip2を乗せています。

マニヤの異常な愛情

”ソケット5/7で21世紀を迎えよう!”ということで、Winchip2を使用したジャンクマシンを紹介しています。
2万強でマシンが出来るそうです。
(相互リンク)

 


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