Кэртис Франклин мл.

Если модернизировать только те подсистемы компьютера, которые больше всего замедляют работу конкретных программ, можно сэкономить значительную сумму денег. Простые и экономичные меры позволяют устранить "узкие" места в работе системы и добиться повышения вычислительной мощности компьютера.

Что делать, если имеется большой парк "морально устаревших" компьютеров AT 286, а пользователи требуют повышения вычислительной мощности? Если вы богаты, как Крез, то самый надежный путь достижения цели - приобрести новый арсенал компьютеров новейшего поколения на основе процессора 486 с тактовой частотой 50 МГц. Если, однако, ваш бюджет ограничен, гораздо проще и целесообразнее (с экономической точки зрения) пойти по пути модернизации имеющихся компьютеров.

Первым делом следует определить, что конкретно ограничивает производительность ваших компьютеров. Если выделить программы, которые используются часто, но работают наименее эффективно, и отметить интенсивно используемые ими подсистемы компьютера, то можно будет выбрать самый рациональный и дешевый способ повышения вычислительной мощности и производительности труда пользователей.

Существует множество способов решения поставленной задачи. Предлагаемые вашему вниманию рекомендации обеспечивают максимальный выигрыш производительности при минимальных расходах с учетом как начальных затрат на приобретение дополнительного оборудования, так и времени, требуемого для модернизации. (Для всех перечисленных здесь изделий приводятся средние цены, которые сотрудники журнала "Computer Buying World" определили с помощью опроса по телефону и просмотра свежих каталогов известных компаний, специализирующихся на прямых доставках продукции.)

Практически во всех предприятиях и организациях широко используются базы данных. Наиболее явно к базам данных относятся программы для подготовки рассылаемой по почте корреспонденции, однако, большинство программ бухгалтерского учета и пакетов для решения задач делового и коммерческого характера также строится на основе баз данных. Если неудовлетворительно работающая прикладная программа является базой данных, то узким местом с точки зрения производительности, скорее всего, является НЖМД. Некоторые операции с базой данных требуют активного вмешательства ЦП, однако в большинстве случаев эффективность работы базы данных определяется дисковой памятью; это значит, что основным ограничением здесь является скорость и емкость жестких дисков.



Программные средства кэширования для НЖМД
Установка программных средств кэширования - один из самых простых и экономичных способов повышения эффективной скорости обмена данными между жесткими дисками, поскольку он не сопряжен с применением каких-либо дополнительных аппаратных средств. Кэш дисковой памяти, независимо от того, реализуется ли он программным способом или встраивается в контроллер НЖМД, не сокращает время доступа к накопителю и не увеличивает темп передачи данных, а запоминает в ОЗУ те данные, которые могут потребоваться в ближайшее время.

Быстродействие в среднем повышается на 20-50%, причем, величина выигрыша зависит от типа НЖМД, выбранного механизма кэширования, прикладных программ и конкретных данных. Как правило, чем больше объем кэш-памяти, тем больше выигрыш в быстродействии.

Для повышения быстродействия путем кэширования памяти НЖМД требуются дополнительные затраты оперативной памяти. Если система кэширования встроена в контроллер, она применяет собственное ОЗУ, а при программной реализации используется часть оперативной памяти компьютера. Если у вас много оперативной памяти, можно некоторую ее часть выделить под кэш-память.

Важно, что программную реализацию дискового кэша можно испытать, не расходуя средств. Вначале проверьте, возможно, в вашей машине уже установлена соответствующая программа. Среди файлов, поставляемых с ПК ОС, обычно есть программа кэширования. Например, компания Zentith Data Systems (Маунт-Проспект, шт. Иллинойс) включает в комплект поставки простую программу кэширования, которая загружается в память как драйвер, указываемый в файле CONFIG.SYS. Кроме того, прилагаемые к компьютеру дистрибутивы MS-DOS обычно содержат утилиту кэширования SmartDrive компании Microsoft.

В состав DR DOS 6.0 входит одна из лучших коммерческих программ кэширования Super PC-Kwik. Это очень надежная программа, формирующая кэш объемом до 16 Мбайт. При ее инсталляции можно выбирать принимаемые по умолчанию параметры и больше ни о чем не думать, а можно заняться ручной настройкой среды по многим параметрам.

Если вы работаете с оболочкой Windows, то вы, возможно, уже используете драйвер SmartDrive компании Microsoft. Эта программа расширенной или отображаемой памяти помещает кэш объемом до 8 Мбайт, причем, подобно программе Super PC-Kwik, она регулирует его размер, позволяя другим программам использовать требуемую им память.

Все эти средства кэширования обеспечивают существенное увеличение производительности, но из них только одна программа работает вне рамок ОС или среды программирования, - это Super PC-Kwik (79 долл.).

Если при установке кэш-памяти вы хотите минимизировать свои расходы, то удачным вариантом может оказаться одна из условно бесплатных программ. Примером такой программы может служить HyperDisk 4.20 компании HyperWare, распространяемая через BBS (электронные доски объявлений) и опреативные службы электронной почты, например, CompuServe. Эта программа работает с обычной, расширенной и отображаемой памятью и предназначается для работы с Windows 3.0.

За эксплуатацию программы HyperDisk просят всего 35 долл., поэтому она может оказаться весьма выгодным приобретением для расширения возможностей компьютера. Если впоследствии выявится какая-либо несовместимость между программой и вашей конкретной машиной, столь малые затраты не подорвут ваш бюджет.

Увеличение емкости жестких дисков
Для ведения баз данных требуется внешняя память большой емкости. Самое очевидное решение проблемы увеличения дискового пространства - это подключение к машине дополнительного накопителя большой емкости. Но есть и другие варианты. Прежде всего, можно перейти на ОС DR DOS 6.0 (фирма Digital Research).В эту систему входит программа под названием SuperStop, которая производит сжатие файлов и увеличивает размер сектора до 512 Кбайт. Степень сжатия зависит от типа файла, однако, представители фирмы считают, что файлы баз данных сжимаются с коэффициентами от 2:1 до 8:1.

Прежде, чем устанавливать на диск любую из програм сжатия, необходимо принять ряд мер предосторожности. Первое, что нужно сделать, - создать резервную копию жесткого диска; только после этого приступать к инсталляции. Резервная копия нужна на случай, если содержимое диска в момент сжатия по какой-либо причине (например, из-за нарушения питания) будет испорчено. Затем следует позаботиться о деинсталляции защищенных от копирования программ. Некоторые программы для защиты от копирования запоминают структуру жесткого диска и расположение файлов, а при установке системы сжатия все это меняется. Наконец, на диске, содержимое которого будет сжиматься, нужно иметь не менее 1 Мбайт свободного пространства.

После проведения процедуры сжатия вы можете работать на компьютере как обычно. Некоторые пользователи обнаруживают несовместимость между программами SuperStop и Windows. Бывают проблемы при совместной работе программы SuperStop с некоторыми утилитами резервного копирования и управления дисками. Если вас не устроит программа SuperStop (по быстродействию или совместимости), попробуйте использовать изделия Stacker компании Stac Electronics.

Программа Stacker увеличивает емкость внешней памяти, осуществляя сжатие данных при записи на диск и восстановление при чтении с диска. После установки программы сжатие данных происходит автоматически и для пользователя прозрачно; эдинственный наблюдаемый эффект - увеличение дискового пространства.

Компания Stac Electronics выпускает не только программу Stacer, но и аппаратно-программное изделие, содержащее специальный сопроцессор. Чисто програмный продукт у прямых поставщиков стоит примерно 89 долл.

Относительно простая процедура инсталляции (с помощью системы меню с соответствующими подсказками) позволяет установить программу Stacer как на пустой, так и на содержащий файлы диск. Реальная степень сжатия сильно зависит от вида файлов (наиболее заметно обычно сжимаются файлы баз данных, а наименее заметно - исполняемые файлы), однако, средний коэффициент сжатия в большинстве случаев составляет 2:1. Программа Stacer не упаковывает файлы, которые уже сжаты, например, файлы форматов .ARC, .ZIP, .LZH. Это важно, так как сжатые с помощью одной программы файлы могут после дополнительной обработки другой программой увеличиться в размерах.

Поскольку сжатие данных требует интенсивной нагрузки процессора, чисто программная версия Stacer снижает производительность компьютера на 15-20%. Если вы не готовы пожертвовать даже такой малой долей производительности перегруженного процессора 286, можете за 149 долл. приобрести комплект Stacer, содержащий плату сопроцессора. 16-разрядная плата сопроцессора (выпускается также 8-разрядная плата и плата с шиной MCA) содержит оригинальную ИС, реализующую алгоритмы сжатия и восстановления данных без участия центрального процессора машины.

Программно-аппаратное изделие Stacer так же, как и чисто программное, обеспечивает фактическое удвоение дискового пространства, но без заметных потерь в быстродействии.

Если на ваших компьютерах используются электронные таблицы или программы автоматизированного проектирования и черчения, то также существует несколько способов добиться того, чтобы компьютер AT 286 справлялся с этой работой. При этом важно обойтись минимальными расходами, поскольку, если придется переходить на компьютер 386 или 486, то все предыдущие усовершенствования попадут на свалку (или на рабочий стол другого пользователя).



Установка математического сопроцессора
Если выполняемые на компьютере прикладные задачи связаны с интенсивными вычислениями, необходимо установить сопроцессор 287 для выполнения операций с плавающей точкой. В результате конкуренции производителей микропроцессоров в последние три года цены резко снизились. Непосредственно у поставщика сопроцессор можно сегодня приобрести по цене от 80 до 140 долл., в зависимости от быстродействия. Чтобы определить, сопроцессор с каким быстродействием вам необходим, следует обратиться к руководству пользователя компьютером. Во многих машинах сопроцессор работает с тактовой частотой вдвое более низкой, чем ЦП, поэтому нет смысла приобретать прибор с повышенной тактовой частотой. Однако, если тактовая частота сопроцессора окажется меньше указанной в документации, то в лучшем случае результат будет нулевым, а в худшем вы получите дорогостоящий урок, показывающий, как приборы разрушаются от перегрева.



Замена ЦП 286
Еще один вариант повышения производительности компьютера - замена процессора 286. Для этого не следует выбрасывать машину целиком. Напротив, существет несколько различных технических решений, позволяющих, например, использовать процессор 386SX вместо 286. На такую модернизацию, конечно, можно потратить много денег. Если судить по соотношению цены и производительности, то одним из оптимальных приборов для замены ЦП 286 является процессор StaX/SX компании Aox.

Использование прибора StaX/SX - простейший вариант модернизации для повышения быстродействия. Но сначала необходимо ответить на несколько вопросов, и, в зависимости от ответов, заменить либо одну, либо три ИС. Первый вопрос касается конструктивного оформления процессора 286. В большинстве персональных компьютеров используются процессоры в корпусах двух типов: с матричным расположением штырьковых выводов (PGA) и в пластмассовом кристаллодержателе с выводами (PLCC). Если прибор 286 находится над гнездом, значит он в корпусе PGA, а если внутри гнезда - в корпусе PLCC.

Следующий вопрос отностися к тактовой частоте. Компания Aox выпускает процессор StaX/SX с частотой 16 МГц (279 долл.) и 20 МГц (329 долл.). Если вы тратите много машинного времени на решение вычислительных задач или построение изображений, приобретайте прибор с тактовой частотой 20 МГц. Повышение быстродействия даже всего на 20% (по сравнению с 16 МГц) за годы работы с компьютером даст значительный эффект. Производительность процессора в обоих вариантах реализации повышена благодаря тому, что разработчики компании Aox включили в его схему кэш-память, позволяющую уменьшить число обращений (с тестами ожидания) к основному ОЗУ. Кэш ОЗУ повышает эффективность выполнения программ приблизительно таким же образом, как кэш дисковой памяти повышает эффективность обмена данными с жестким диском, однако, в отличие от программной реализации последнего, для кэширования ОЗУ не требуется никакой инсталляции или каких-либо действий со стороны пользователя.

Какой выигрыш по производительности обеспечит установка процессора StaX/SX? Ответ на этот вопрос зависит от того, какова точка отсчета. Если 20-МГц процессор StaX/SX устанавливается в один из ранних 6-МГц компьютеров AT, то возможен выигрыш по производительности в 2-3 раза. Испытания, проводимые журналом "Computer Buying World", показали, что установка 20-МГц прибора StaX/SX в 8-МГц компьютер IBM PC/AT повысила быстродействие процессора в 2,7 раза. Если же речь идет о машине с 20-МГц процессором 286, то его замена может дать выигрыш всего лишь в пределах 30-40%.

Для тех, кто любит копаться в компьютерах, установка процессора StaX/SX не составит труда. Нужно заменить процессор 286 на StaX/SX (а в некоторых компьютерах заменить также две микросхемы ПЗУ с BIOS), а затем приступить к отладке. Мне, например, чтобы все начало работать так, как задумано, при отладке пришлось переставить три коммутационные перемычки, но на это ушло всего 20 минут.

Многие считают, что компьютер AT 286 нецелесообразно использовать для работы в среде Windows. Конечно, оболочка Windows работает на таком компьютере медленно, однако, превратить его из просто функционирующей под управлением Windows машины в истинно эффективную настольную рабочую станцию можно. Для этого необходимы определенные усовершенствования. Для начала с целью подготовки компьютера к эффективной работе в среде Windows можно установить любое из изделий, уже упомянутых в настоящей статье. Оболочка Windows предъявляет достаточно строгие требования практически ко всем подсистемам компьютера. Однако, наиболее резкое повышение эффективности наблюдается при модернизации видеосистемы, которой зачастую не уделяют достаточно внимания.

Видеоадаптер
Если вас не удовлетворяет эффективность видеосистемы при работе в среде Windows, то для начала можно приобрести за 79 долл. программный пакет WinSpeed у компании Panacea. Разработчики этого пакета, точно зная, каким образом оболочка Windows работает с графическим адаптером Super VGA (SVGA), сумели существенно повысить быстродействие адаптера. (Отметим, что пакет WinSpeed работает с большинством, но не со всеми адаптерами SVGA.) Если в компьютере в настоящее время применяется стандартный адаптер SVA, то следует подумать о его замене.

Быстродействующие видеоадаптеры выпускают сейчас несколько компаний, в том числе, ATI - ее плату Graphics Ultra с памятью 1 Мбайт у прямых поставщиков можно приобрести примерно за 599 долл. Эта плата-адаптер SVGA содержит графический процессор MACH 8, благодаря которому, по словам представителей компании ATI, работает в 11 раз быстрее стандартного адаптера SVGA. Впоследствии можно эту видеоплату переставить в быстродействующую машину с процессором 386 или 486.

Если после всех шагов модернизации, о которых говорится в настоящей статье, окажется, что все разъемы ваших компьютеров заняты дополнительными платами, вам будет приятно узнать, что адаптер Graphics Ultra поставляется с Microsoft-совместимым портом манипулятора "мышь" и самой "мышью". После установки адаптера смена изображения на экране, на которую с обычным адаптером VGA уходит более двух секунд, происходит настолько быстро, что ее время оыенить не удается. Работа с прикладными пакетами, ориентированными на интенсивные обращения к экрану (например, Microsoft Word for Windows), становится быстрой и приятной; общая эффективность системы Windows резко повышается.

Не столь существенный выигрыш в скорости выполнения графических задач (при меньших расходах) дает адаптер SVGA фирмы Weiltek под названием Power for Windows (цена 299 долл.), который обеспечивает значительно более высокое быстродействие, чем программа WinSpeed, но меньшее, чем плата Graphics Ultra. (Представители фирмы Wiltek заявляют, что их адаптер работает в 3-4 раза быстрее, чем стандартные платы SVGA).

Адаптер фирмы Wiltek является весьма удачным приобретением для повышения эффективности и удобства взаимодействия с работающими под управлением Windows текстовыми процессорами и электронными таблицами. Мерцание изображения при работе некоторых программ, например, Word for Windows, при установке адаптера не проявляется. Если же вы работаете с профессиональными пакетами машинной графики, лучше приобрести более высокоскоростную плату Graphics Ultra, которая к тому же поддерживает 256 цветов (адаптер фирмы Wiltek поддерживает только 16 цветов).

С расчетом на будущее
Рассмотренные методы модернизации компьютеров AT 286 хороши не только тем, что уже сегодня позволяют увеличить вычислительную мощность, но и могут пригодиться и в будущем. Если не считать замены процессора, то каждое упомянутое в этой статье изделие можно перенести в машину AT 386 или 486 при необходимости увеличения вычислительной мощности. Если же впоследствии приобрести недорогой высокоскоростной компьютер с простейшим графическим адаптером или вообще без него (поскольку он уже имеется), то модернизация компьютера AT 286 окупится в буквальном смысле слова.

*** "Модернизация компьютеров AT 286" Кэртис Франклин мл.

Статья была опубликована в журнале "Мир ПК" №8/92