Varför samlar vi? Människan har varit samlare så länge vi klampat omkring på den här planeten. Redskapssamlingen skiljer människan från apa och stenålderns människor var nomadiserande jägare och samlare som samlade rötter, bär och bytesdjur som snart blev uppätna och man fick samla en gång till. Utvecklingen gick vidare, processerna blev mera komplicerade och man började samla oätliga artefakter till stöd för minnet, till exempel redskap eller föremål från olika platser. För att öka detaljrikedomen i minnena kunde man samla nedtecknade beskrivningar, som till exempel recept och ritualer.

Hela hus av Pentium III i sockel 370 med en Cyrix-klon på taket.

Därför är det helt naturligt att man som Öjvind Karlsson samlar processorer, helt enkelt för att lättare kunna minnas delar av sitt liv, hur man byggde sin första mikrodator och för att föremålen helt enkelt skänker ögat nöje med sin glans och sin lyster. Lite kiselfett på fingrarna förhöjer dessutom stämningen.

– Malaysia, Costa Rica, Kina, Kuala Lumpur, det låter som semesterorter, eller hur? Nej det gör det inte. Det låter som tillverkningsländer för CPU:er. Öjvind, du har en omfattande samling memorabilier?


Öjvind Karlsson trivs bland sina CPU:er, förevisar dem gärna och redogör för historiken. Dessutom är han chefredaktör på webbplatsen Mikrodatorn, nog så passande, kanske.

– 160 stycken ungefär. Jag intresserar mig mest för de typer jag upplevt själv, som 286, 386, 486 och framåt. Spannet i tid ligger mellan 1985 och nutid. Intresset kom när jag var student och skulle bygga datorer billigt, som ändå skulle vara så snabba som möjligt. Då var det överklockning som gällde och Celeron var bra till det. Jag vill helst ha kompletta samlingar och jag började med processorer i sockel 370. Men numera vill jag ha så många AMD Sempron som möjligt. Det är också intressant att komponenterna på kislet blir allt mindre, men ändå blir processorerna allt ”större” och kapablare. Minnena flyttar in från moderkortet till processorns kisel vilket minskar accesstiderna och ökar kraften, samtidigt som enheten blir fysiskt mindre.

–- Hur får du tag i dem?

– Jag köper in det mesta på Tradera, men med det inte sagt att det inte kan finnas juveler i grovsoporna ibland. Man kan få betala ett par hundra för en flänsmonterad Xeon, men exempelvis AMD Athlon kan man få en hel sats för ett par hundra. Tyvärr förstår människor inte alltid att hantera dem korrekt, även om jag aldrig, säger aldrig haft sönder en CPU genom att hantera den.

Stora mängder processorer kan komma i handeln om ett företag just har uppgraderat alla sina maskiner, men då kan det bli många av samma modell. Det är lite tråkigt för jag vill ha flera olika modeller.

– Du har en del CPU-er märkta ”Confidential”.

– Det är unika förproduktionsexemplar jag fått till Mikrodatorn för recensioner. Ofta har de inget bestämt namn, eller också har de en klockfrekvens som inte förekommer i massproduktion senare.

Processorhistorik i bild

Öjvinds samling döljer en hel del historik, som börjar ungefär samtidigt med att han själv var gammal nog att greppa lödkolven.

80386 kom 1985 och var ett stort steg framåt. Den hade 32-bitars databuss mot 80286-ans 16 bitar och såldes i versioner med mellan 16 och 33 megahertz klocka. Med 32 bitars adressbuss blev 4 gigabyte minne möjligt, men ingen hade så mycket minne på den tiden. En del av fartökningen kom från den nya principen instruction pipelining med vilken en instruktion kunde påbörjas innan den föregående var helt färdigbearbetad. Detta för tankarna till Windows 386, en särskild variant avsedd för denna processor som var särskilt svår att installera. Det, och en högupplöst 21-tums bildskärm med speciellt grafikkort, gjorde livet surt för undertecknad.

80486-an kom 1989, med samma adressbussbredd som sin föregångare. Den hade emellertid inbyggd flyttalsprocessor och 8 kilobyte lokal chache. Det gjorde den dubbelt så snabb som sin föregångare vid samma klockfrekvens. Bilden visar fartmonster som 486DX-2 med 66 megahertz klocka och 486DX4 med hela 100 megahertz klocka, samt några förkrympta varianter med SX-suffix, som inte hade flyttalsprocessor (ryktena lät göra gällande att Intel sålde processorer med trasig flyttalsprocessor med beteckningen SX till ett lägre pris). Dessutom visas en Cyrix-klon till vänster och en Cyrix-klon märkt Cyrix på ena sidan och IBM på andra.

Vem minns inte övergången från 386 till 486? Plötsligt började det hända något i datorn (igen). Program som gått som sniglar, blixtrade plötsligt fram, något man inte upplever nu för tiden. Undertecknad minns särskilt en realtidstillämpning, ett spel kallat Defender som egentligen var avsett för MS-DOS. Man skulle skjuta på UFO:n och samtidigt undvika att krocka med berg. Vad som hade varit utmanande på en 286:a blev tufft på en 386:a och helt omöjligt på en 486:a. Programmet bara blinkade till, raketen krockade omedelbart med ett berg och så var det Game Over.

Alla hade trott att nästa processorgeneration skulle heta 80586, men Intel hade redan sett glöden i klontillverkarnas ögon och släppte 1993 istället en krets med namnet Pentium. Databussbredden hade växt till 64 bitar. Den såldes med en hel rad klockfrekvenser, från 60 till 200 megahertz. Det var nu som kylningen började bli ett problem. Det fösta versionerna drevs med 5 volt och blev väldigt varma, varför man gick ned till 3,3 volt i de snabbare versionerna. Pentium var Intels första superskalära processor som kunde exekvera två instruktioner per klockcykel. Det hade också utökad cache mot sin föregångare, en 8-kilobytes instruktionscahce och lika stor datacache. Den klarade också symmetrisk multiprocessing vilket medgav att två processorer kunde arbeta tillsammans på samma moderkort. Bilden visar ett antal Pentiummar med olika klockfrekvenser med olika kapsling, med avigan och rätan upp. Du ser nu hur Intel har börjat montera kondensatorer på processorns kretskort för att eliminera spänningsdippar i matningsspänningen, som annars kunde uppstå om silkondensatorerna fanns för långt bort på moderkortet (sisådär fem centimeter bort).

Överst ligger också en Pentium Pro från 1995 som var nästa steg i utvecklingen. Den är en RISC-processor med en påbyggd 486-emulator. Den kan exekvera tre instruktioner per klockcykel. Det var de stora cacharnas tid. Pro-varianten har förutom den vanliga lågnivåcachen också begåvats med en megabytes nivå-två-cache. Den var avsedd att arbeta i symmetrisk multiprocssing med tre andra processorer.

I högerhörnet hittar vi en AMD K-5 med 166 megahertz klocka, med ungefär samma prestanda som Pentium. De stora rättegångarnas tid var inne.

Intel höll kvar vid sitt löfte att behålla kompatibiliteten tillbaka till MS-DOS, kanske främst för att industrin ville det. Du och jag kanske byta operativsystem på en höft, men det kan inte ett kärnkraftverk eller en tankbåt.

Med Pentium II, som kom 1997, introducerade Intel en ny sockeltyp kallad Slot 1 eller Single-Edge contact (SEC), helt enkelt för att det inte gick att patentera sockel 7 och få ha den för sig själv för alla konkurrenter. Istället patenterade man Slot 1 för att få ha den för sig själv. Processorn var avsedd för 32-bitarsprogram, nyttjade den prediktiva exekveringen från Pentium Pro och MMX-instruktionerna och fanns slutligen i versioner upp till 300 megahertz. Den kunde dessutom ordna om instruktionsföljden för att få snabbare exekvering. Cachen hade krympt till 32 kilobyte nivå-ett och 512 kilobyte på nivå-två.

Med på bilden finns AMD-K6 som också släpptes 1997 som en direkt konkurrent till Pentium II. Den såldes i versioner från 33 till 300 megahertz och hade två stycken 32 kilobytes cachar. Arkitekturen kunde exekvera sju instruktioner samtidigt och var kvar i den tidigare Sockel 7, när Intel hade gått vidare till sin underliga, stora sockel, som dessutom snart skulle överges.

Pentium II Xeon släpptes 1998 och just den version som visas här är på 450 megahertz. Den var helt och hållet avsedd för drift i servrar, samt för att ersätta Pentium Pro därstädes. En ny sockeltyp hade åter framfötts, kallad Slot 2. Eftersom processorn utrustats med upp till 2 megabyte cache på nivå-2 (varianter mellan 512 k och 2 MB fanns) var man tvungen att göra förpackningen extra stor för att få plats med minneskretsarna, som faktiskt tar halva utrymmet. Xeon hade blivit till ett varumärke värt att vakta och Intel släppte processor på processor med detta namn. Man kan ju bara nämna Pentium III Xeon (1999). År 2001 blev namnet Xeon viktigare än Pentium och det sistnämnda försvann. Xeon Foster, Prestoria och Gallatin släpptes med egenskaper för multiprocessing och ständigt ökande storkar på cachen, upp till 4 megabyte. Nocona och Irwindale var 64-bitarsversioner och ett antal lågprisvarianter började dyka upp, som Cranford och Potomac. Man märker att Intel började få det kämpigt med sina dyra produkter.

I och med Pentium III från 1999 börjar vi tala starka processorer för serverbruk. Den nya processorn fick ett utökad instruktionsuppsättning kallad SSE som i stort sett var MMX med instruktioner för 3D-hantering, av vilka fyra kunde exekveras samtidigt. Bilden visar en extremvariant avsedd för serverbruk med kylfläns i rostfritt stål i den nya förpackningen Single Edge Contact Cartridge 2 (SECC 2). Den är på en gigahertz, kom i slutet av Pentium III-utvecklingen och krävde mycket kylning. Den första versionen kallad ”Katmai” hade 512 kilobyte cache, men en av de senare fick namnet ”Coppermine” och hade en cache av halva storleken, bara 256 kilobyte. Fackpressen var upprörd. Emellertid satt den nya cachen direkt på processorkislet vilket ändå gav ökade prestanda. I slutänden släppte Intel en Pentium III i sockel 370 (ingångsbilden), förmodligen för att hålla priset nere.

AMD Sempron är ett samlingsnamn på ett antal olika lågbudgetvarianter av AMD-processorer. Det handlar inte om keramiska substrat längre utan åtminstone allt i Öjvinds samling är glasfiberkretskort. Runt chipen sitter fyra gummikuddar som ska hjälpa till så man inte monterar kylflänsen snett, men en del exemplar har ändå chipar med spräckta kanter.

Sempron 2800 är den gröna varianten, med tillnamnet Thoroughbred. Den kom år 2004 och klarade klockfrekvenser mellan 1500 och 2000 megahertz, som AMD av någon underlig, affärsmässig anledning döpte om till 2200+ till 2800+, sannolikt eftersom höga siffror säljer bättre. Här handlar det om nivå-1-cachar på 64 kilobyte och nivå-2 på 256 kilobyte. Kärnspänningen har nu sjunkit till 1,6 volt.

Sempron 3000 är den bruna varianten, med tillnamnet Barton. Den kom också år 2004 och har förbättrats med 512 kilobyte cache. Frekvensområdet ligger mellan 2000 - 2200 megahertz vilket lika outgrundligt döpts om till 3000+ till 3300+. Båda varianterna har samma utökade instruktionsuppsättning som Pentium III, nämligen MMX, 3DNow! och SSE.

Återigen spårar vi någon sorts desperation eftersom AMD släppt ytterligare 12 varianter av Sempron i olika prisklasser, sockeltyper och ledarbredder, allt från 130 nanometer ned till 45 nanometer. Det är uppenbart att prissättnigen börjar bli av betydelse och att man måste skapa en processor för varje nisch och prisklass. År 2005 kom stöd för 64-bitar i Sempronserien och sockelkriget börjar. Paris- och Palermo-modellerna får Sockel 754 för att klara Hyper Transport-överföringar av data. Det nya protokollet är paketorienterat och är avsett att bli en standard för dataöverföring på moderkort, till skillnad från den nuvarande metoden att alla processortillverkare och -modeller har sin egen variant. Hyper Transport är också välägnat för att koppla samman flera processorer i multiprocessing. 2005 inför AMD sockel 939 på Palermo 90 nanometer, 2006 kommer socklarna AM2, AM3 och 638 samt en variant kallad ASB1 som egentligen är en ball-grid array avsedd för inlödning på kretskort. Kärnspänningarna sjunker hela tiden och är nu nere i 0,95 volt, samtidigt som effekterna ökar och ligger kring 45-50 watt.

Pentium Dual-Core i olika varianter från en till 2,5 gigahertz klockfrekvens. Den presenterades 2006 och nu ser man verkligen behovet av att hjälpa den mängd nätaggregat som finns på moderkortet med extra silkondensatorer nära processorkislet. Intel behövde tydligen ytterligare en budgetprissatt processor och det var dags att återuppväcka namnet ”Pentium”. Senare togs epitetet ”Dual-Core” bort och modellen heter numera bara Pentium (stön!). De gick att få mellan 1,3 och 2,93 gigahertz klockfrekvenser och nivå-2-cachar på upp till 2 megabyte och återfinns i minst tre olika socklar.

AMD Phenom II släpptes ursprungligen 2008 men kom i flera varianter och flera nya socklar under 2009. Det finns varianter med 2, 3, 4 och 6 kärnor. Processorerna är nu en del i en större kretsfamilj kallad ”Dragon” med tillbehörskretsarna 790 och grafikkretsen Radeon HD 4800. Nivå-3-cachen är nu uppe i 6 megabyte och man har märkligt nog infört en funktion (feature?) som rättar en bugg i Windows Vista, där Windows gör fel i hanteringen av trådar. Klockfrekvenserna kan fås mellan 2,5 och 3,4 gigahertz och Hyper Transport-överföringen löper med 1,8 till 2 gigahertz. Nu börjar priserna på minne bli besvärande och Phenom II klarar flera olika typer av dyra och billiga minnen för den som vill hålla kostnaderna nere. Den är också AMDs första processor som direkt anpassats för överklockning genom att dess temperaturområde utökats nedåt (för att klara torris och flytande kväve). Det behövs, för effektförbrukningen kan gå upp till 140 watt!

Motorolas 68000-serie med början 1979 är lite udda fåglar i Öjvinds samling. Motorola hoppade på 16-bitarsloppet men övergav till skillnad från Intel bakåtkompatibiliteten mot 6800-serien. Öjvind har 68000, 68030 (32-bitars, 1987) och 68040 (med flyttalsprocessor, 1990). Motorolas processorer blev aldrig grunden till någon kontorsdatorserie utan har istället hamnat lite varstans, som i videospel, arkadspel, styrdatorer, routrar, laserskrivare och tidiga datorer som Amiga, Apple Lisa och Quadra, och Atari.

Överklockningsexperiment

Öjvind har en särskilt stor samling AMD Phenom som tänker använda till överklockning. Det handlar i vanlig ordning om att pressa ut mesta möjliga ur tillgänglig maskinvara. Bara för att, och gärna med flytande kväve.

– Jag har aldrig lyckats förstöra någon CPU genom överklockning, men däremot hade jag ett moderkort som började brinna. Det var switchaggregaten på moderkortet som inte klarade av att leverera nog med effekt, blev för varma och det slog upp lågor. Jag mätte temperaturerna med IR-mätare och meddelade moderkortstillverkaren. De trodde mig inte. Men när jag skickade bilder på branden, då fick de lov att tro mig.


Framtiden

Har vi egentligen vunnit så mycket på CPU-utvecklingen? I början gick alla program mycket snabbre när man bytte processorgeneration, men numera märks det knappast eftersom programmen växer i samma mån.

– Jag samlar hela system också, med moderkort, minnen och allt, så jag kan köra systemen, testa och skriva artiklar om dem. Jag jobbar på olika projekt, till exempel ett kallat ”Datorn 1998” där jag tänker återuppbygga det bästa som fanns då, återskapa upplevelsen och jämföra med dagens produkter.

Tre fördelar med att samla halvledare

>> Man blir medveten om teknikutvecklingens historia
>> Överexemplar av sällsynta CPU:er kan inbringa pengar
>> Köper man större mängder för experiment kan man få dem billigt

Så går du vidare

Öjvind gillar att göra jämförande tester med processorer med olika sockeltyper. Här har han gjort en med Athlon 700 MHz och en Athlon XP 3200+: http://mikrodatorn.idg.se/2.1030/1.297061/retro---prestandatest-sockel-a
Mer av Öjvind om sockel A: http://mikrodatorn.idg.se/2.1030/1.294217
Chiefish, en annan CPU-samlare: www.chiefish.com/Home.html
Snyggaste CPU-fotona på webben: www.cpu-galaxy.at. Observera särskilt de sovjetiska kretsarna, bl a piratkloner av DEC-CPU:er.