home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ RBBS in a Box Volume 1 #3.1 / RBBSIABOX31.cdr / atnu / at80.not < prev    next >
Text File  |  1986-09-08  |  8KB  |  197 lines
  1.              AT 8 MHz/0 WAIT STATE PERFORMANCE TESTS
  2.  
  3.      Over the past several months a number of AT-compatible 
  4. motherboards have appeared on the market.  The most common of 
  5. these boards are made in Taiwan, feature jumper-selectable speed 
  6. and wait state settings, sockets for 1MB of RAM on the 
  7. motherboard, and a Phoenix BIOS.  They can be bought for $500 or 
  8. less, not including RAM.  This note describes a number of tests 
  9. run on one such board.
  10.  
  11.      When run in the 8 MHz, zero wait state mode (8/0), the board 
  12. appears to be over five times as fast as a regular 4.77 MHz PC, 
  13. over 25% faster that the new 8/1 IBM PC AT, and over 75% faster 
  14. than the older 6/1 IBM PC AT.
  15.  
  16.  
  17. Norton System Index (SI) Benchmark
  18.  
  19.      This program (not public domain) is a component of Norton 
  20. Utilities 3.0.  It is quite a bad indicator of overall system 
  21. performance, tending to overstate actual comparative average 
  22. performance by 50-100%.  Nevertheless, the benchmark numbers are 
  23. in widespread circulation.  The table below shows the SI figure 
  24. for the four modes of the motherboard:
  25.  
  26.                     Table 1.
  27.                Norton SI Benchmarks
  28.  
  29.                   Wait States      % Delta
  30.      Speed (MHz)    1    0
  31.  
  32.           6         5.7  7.1       24.6%
  33.           8         7.7  9.2       19.5
  34.  
  35.         % Delta    35.1 29.6       61.4
  36.  
  37.      The 8 MHz/zero wait state SI figure is 9.2 (times the 1.0 SI 
  38. figure for the stock 4.77 MHz vanilla PC).  This performance 
  39. increase is not true for the general mix of programs.
  40.  
  41.      Note that going from the older 6/1 AT machine to the 8/0 
  42. machine implies a performance increase of 61.4 percent.  In fact, 
  43. the Norton SI measure may understate this performance delta, as 
  44. indicated in the next test.
  45.  
  46.  
  47. SSE-V2 System Speed Evaluator Version 2.
  48.  
  49.      This set of tests measures system speed across a wider set 
  50. of tasks than the Norton test.   The program should replace the 
  51. Norton SI test, as it appears to generate more realistic 
  52. performance numbers.  Unfortunately, the program appears to be 
  53. hard-wired for a color/graphics display (for no particular 
  54. apparent benefit).  So those with a monochrome display adapter 
  55. will not be able to run the program on their system.
  56.  
  57.      Shown below is the 8/0 machine test in comparison with the 
  58. PC, PC with a NEC V20 chip, and the two current flavors of the 
  59. IBM PC AT:
  60.  
  61.       System Speed Evaluator Ver #2, by T. Gray
  62.                                    IBM PC               IBM PC AT
  63.       Routine:                 8088       V-20      6 Mhz       8 Mhz      Yours
  64.       ============================================================================
  65.      Integer Count          24 (1.0)   23 (1.0)    9 (2.7)    6 (4.0)    6 (4.0)
  66.      Real Count             29 (1.0)   26 (1.1)   11 (2.7)    8 (3.6)    6 (4.8)
  67.      Table Lookup           28 (1.0)   26 (1.1)    9 (3.1)    7 (4.0)    5 (5.6)
  68.      String Manipulation    29 (1.0)   17 (1.7)   10 (2.9)    7 (4.1)    5 (5.8)
  69.      Empty Loop             29 (1.0)   25 (1.2)    9 (3.2)    7 (4.1)    5 (5.8)
  70.       ----------------------------------------------------------------------------
  71.      Total Timing          139 (1.0)  117 (1.2)   48 (2.9)   35 (4.0)   27 (5.1)
  72.  
  73.  
  74.      Note that overall the system shows a 5.1 times speed factor 
  75. in comparison with the stock 8088 IBM PC.  The table below shows 
  76. the speed ratings for the four machine states:
  77.  
  78.                     Table 2.
  79.               SSE-V2 Benchmarks
  80.  
  81.                   Wait States      % Delta
  82.      Speed (MHz)    1    0
  83.  
  84.           6         2.9  3.8       31.1%
  85.           8         4.0  5.1       27.5
  86.  
  87.         % Delta    37.9 34.2       75.9%
  88.           
  89.      The figure of 2.9 times the 8088 PC is more in line with 
  90. IBM's own original claims for a speed-up of about 3 times with an 
  91. 80286 AT in comparison with the PC.
  92.  
  93.      Note here that, if anything, the overall speedup improvement 
  94. from going to the 8/0 state from the 6/1 state is even better 
  95. than indicated by the SI test:  75.9% versus 61.4% improvement.
  96.  
  97.  
  98. PC Tech Journal ATPERF Benchmark Tests
  99.  
  100.      In the August, 1986 issue of PC Tech Journal a number of AT 
  101. compatibility programs were introduced.  Source and executable 
  102. code for these programs are available on PC Tech Journal's 
  103. bulletin board, or from local BBS systems under the file name 
  104. PCTJ0886.ARC (which contains all the issue's program listings).
  105.      
  106.      The centerpiece program is ATPERF, which measures system 
  107. memory refresh overhead, as well as the wait states for 
  108. individual components of system memory:  RAM, ROM and video board 
  109. RAM.
  110.  
  111.      Unfortunately, the program appears to have a bug, in that 
  112. "strange" results are registered when tested in the zero wait 
  113. state mode:  byte accesses that take longer than word accesses, 
  114. negative wait states, "strange" word lengths, and so forth.
  115.  
  116.      The below display is for the zero wait state mode:
  117.  
  118.      -------------------------
  119.      ATPERF -- PC Tech Journal AT Hardware Performance Test
  120.      Version 1.00, Copyright (c) 1986 PC Tech Journal
  121.      IBM PC/AT model 339 (8 MHz) = 1.00 for relative measurements.
  122.                                        Byte             Word       Relative
  123.      Average RAM instr. fetch:                         0.266 uS      1.52
  124.      Average RAM read time:           0.141 uS         0.141 uS      2.84
  125.      Average RAM write time:          0.395 uS         0.275 uS      1.46
  126.      Average ROM read time:           0.275 uS         0.275 uS      1.46
  127.      Average Video write time:        0.803 uS         1.605 uS       1.5
  128.  
  129.      Clock rate:                      8 MHz  Relative:    1
  130.      Refresh overhead:              12.8%
  131.  
  132.      Memory          Access width          Wait states
  133.      RAM read            Word                    -1
  134.      RAM write          Strange                   1
  135.      ROM read            Word                     0
  136.      Video write         Byte                     4
  137.  
  138.      D:\CQ\DLOADS\TMP>
  139.      --------------------------
  140.  
  141. "Strange"??  "-1" wait states?  Must be verrry fast BIOS here, or
  142. program glitch.
  143.  
  144.      Above test indicates 8/0 machine is about 50% faster that 
  145. the 8/1 AT.  This corresponds to two cycles for a memory fetch, 
  146. versus two cycles plus one cycle wait state in the regular AT (50 
  147. percent longer to execute).
  148.  
  149.      The above test also indicates it takes longer to access a 
  150. RAM byte than a RAM word, and has calculated a negative wait 
  151. state in the RAM read routine.
  152.  
  153.      The problem appears to be with the program, since the below 
  154. test for the 8 Mhz/1 wait state mode displays OK:
  155.  
  156.      -------------------
  157.      ATPERF -- PC Tech Journal AT Hardware Performance Test
  158.      Version 1.00, Copyright (c) 1986 PC Tech Journal
  159.      IBM PC/AT model 339 (8 MHz) = 1.00 for relative measurements.
  160.                                        Byte             Word       Relative
  161.      Average RAM instr. fetch:                         0.403 uS         1
  162.      Average RAM read time:           0.401 uS         0.401 uS         1
  163.      Average RAM write time:          0.402 uS         0.401 uS         1
  164.      Average ROM read time:           0.401 uS         0.401 uS         1
  165.      Average Video write time:        0.804 uS         1.606 uS       1.5
  166.  
  167.      Clock rate:                      8 MHz  Relative:    1
  168.      Refresh overhead:              7.2%
  169.  
  170.      Memory          Access width          Wait states
  171.      RAM read            Word                     1
  172.      RAM write           Word                     1
  173.      ROM read            Word                     1
  174.      Video write         Byte                     4
  175.  
  176.      D:\CQ\DLOADS\TMP>
  177.      ---------------------------
  178.  
  179.  
  180. SOURCES FOR THE BOARD
  181.  
  182.      The particular system tested here was purchased from:
  183.  
  184.           Allen Yu                           (408) 749-9935     
  185.           Wysecom Inc.
  186.           1180 Miraloma Way, Suite F
  187.           Sunnyvale, CA 94086
  188.  
  189.  
  190.      The board will run reliably with 120ns chips.
  191.  
  192.  
  193. R. Zider
  194. Zider Brothers, San Francisco
  195. 8.11.86
  196.  
  197.