На что способен «486SX на максималках»: тестируем промышленный мини‑ПК из 2000-х

35 минут назад Прокомментировать Просмотры: 2

Всем привет!

Миниатюрные и одноплатные компьютеры давно перестали быть редкостью. И всё же среди них порой встречаются по-настоящему любопытные экземпляры. Один из них — промышленный компьютер eBox-2300SX с не менее необычным процессором Vortex86SX.

Один такой мини-ПК оказался у меня. На что он способен, где может пригодиться и почему система, сопоставимая по частоте и объёму памяти с Pentium II, не может запустить даже Windows 98? Сейчас разберёмся.

Недавно на SE7ENе появилась статья @monobogdan об интересном мини-ПК на процессоре DM&P. В комментариях к ней поделились объявлением с вторичного рынка: там по весьма привлекательной цене продавались более старые устройства того же семейства.

Дальше случился настоящий хабраэффект. По словам продавца, в наличии было около шестидесяти таких коробочек, но за несколько часов раскупили все. В тематических чатах пользователи наперебой показывали приобретённые eBox’ы, причём некоторые взяли сразу по нескольку штук.

Подобные устройства и раньше попадались мне на вторичном рынке, но купить одно из них я как-то не стремился. На этот раз тоже присоединился к всеобщему ажиотажу и стал обладателем совершенно нового мини-ПК. Того объявления, конечно, уже нет, однако похожие устройства время от времени встречаются в продаже — нередко новыми, в заводской упаковке и с полным комплектом. Тем интереснее выяснить, на что они способны и чего от них ждать.

❯ DM&P и семейство eBox

Если вы прежде не слышали о DM&P и её продукции, рекомендую ознакомиться с этим материалом и его продолжением. К сожалению, обещанную автором вторую часть так и не дописали.

История DM&P началась с производства SoC на основе 386SX по лицензии ALi.

В своё время этот чип широко применялся в промышленных компьютерах. У меня даже сохранилась плата на его основе.

Но речь сегодня не о нём. Значительно позже компания создала Vortex86 — SoC на базе Rise mP6.

На этом чипе выпускался eBox-2300 — мини-ПК околопромышленного назначения и родоначальник семейства eBox, компактных компьютеров DM&P, точнее её подразделения CompactPC. Такой аппарат у меня тоже есть, но о нём расскажу в другой раз.

Впоследствии выпуск первоначального Vortex86 прекратили, а на смену ему пришёл Vortex86SX с заметно более скромными характеристиками.

На его основе также создавали промышленные платы и мини-ПК. Один из них и стал героем этого обзора.

Моделей в семействе выпустили очень много.

Их названия заслуживают отдельного внимания. Например, eBox-2300, eBox-2300SX, eBox-2300SXA и eBox-2300DX легко принять за разные конфигурации одного компьютера. На самом деле это совершенно разные устройства, отличающиеся практически всем — от процессора до деталей корпуса. Если решите приобрести один из них, имейте это в виду.

Чаще всего эти компактные компьютеры использовали как тонкие клиенты.

Так, наряду с базовым eBox-2300SX у нас продавались созданные на его основе тонкие клиенты Norma-TS С36D и WTPRO Easy2Use. Отличались они только предустановленным программным обеспечением и наклейками производителя.

При этом сама DM&P позиционировала устройства как промышленные мини-ПК общего назначения. У многих моделей есть функции, которые тонкому клиенту вряд ли понадобятся, зато вполне привычны для промышленного компьютера. Позже рассмотрим их подробнее.

❯ Знакомство с устройством

Мне достался совершенно новый экземпляр: в коробке и заводской плёнке. Начнём с распаковки.

Вот так выглядит упаковка.

На фотографии изображён аппарат в максимальной комплектации: с GPIO, COM-портами и Wi-Fi. Заманчиво.

А это обратная сторона упаковки.

Под внешней обложкой скрывается картонная коробка без опознавательных знаков.

Открываем коробку.

Внутри находятся компьютер, блок питания и монтажный комплект. Бумажной инструкции нет, хотя здесь и без неё всё достаточно понятно.

Монтажный комплект состоит из четырёх резиновых ножек для установки на стол и четырёх винтов для крепления к задней стороне монитора.

А вот и сам компьютер.

К сожалению, мой экземпляр оказался в минимальной комплектации: без GPIO, жёсткого диска, RS-232, Wi-Fi и miniPCI. На передней панели расположены слот Compact Flash, два USB-порта и индикаторы. Звука здесь тоже нет — совсем.

Верхняя крышка одновременно выполняет роль радиатора.

На нижней стороне ничего примечательного.

Сзади расположены разъёмы питания, клавиатуры и мыши, VGA, Ethernet и ещё один USB. Для клавиатуры и мыши используется типичный для промышленных ПК совмещённый разъём PS/2: чтобы подключить оба устройства одновременно, понадобится Y-образный кабель.

Ниже находятся выключатель и пустые отверстия для двух COM-портов и антенны Wi-Fi. Судя по упоминанию miniPCI, беспроводной модуль мог устанавливаться именно в этот слот.

Блок питания рассчитан на пять вольт и четыре китайских ампера.

При подключении компьютера он начинает громко и неприятно пищать, словно сообщая, что нагрузка ему не по душе. Позже я заменил его блоком от более старого eBox.

На кабеле установлен штекер PC-MDP-401-3P.

Разъём этот довольно коварен: такой же применяется для питания множества моделей торгового оборудования разных производителей и годов выпуска. К слову, в торговле подобные мини-ПК тоже были распространены. Однако самому eBox нужны исключительно стабилизированные пять вольт. Случайное подключение 24-вольтового блока от принтера, весов, POS-терминала или фискального регистратора закончится большим бабахом.

❯ Что внутри

Конечно, возможность заглянуть под крышку мы не упустим.

Выворачиваем четыре винта и снимаем крышку.

Прежде советую прогреть радиатор термофеном или с помощью нижнего подогрева хотя бы до семидесяти градусов. Термопрокладки здесь большие и очень липкие: если просто потянуть крышку, можно погнуть плату или даже оторвать чипы. Вряд ли вам нужен такой незапланированный тест качества пайки.

Внутри, впрочем, нет ничего особенно необычного. Если вы не собираетесь модернизировать компьютер или менять батарейку, разбирать его особого смысла нет. Единственная доступная аппаратная настройка — режим Master/Slave для Compact Flash, который задаётся переключателем в нижней части платы.

Не знаю, чем на заводе затягивали винты, но один из них сидел так крепко, что при откручивании треснула резьбовая стойка. Впрочем, капля поксипола исправила ситуацию.

В центре платы находится MSTI PSX-300 — та самая SoC Vortex86SX.

Рядом расположены микросхемы памяти.

Над ними виден разъём неизвестного назначения. Вообще, на плате немало нераспаянных и не описанных в документации разъёмов. Например, справа в углу явно предусмотрены два COM-порта, которые используются в eBox-2300SX-JSK. Уверен, что их можно добавить и сюда, впаяв драйверы RS-232, необходимую обвязку и штырьки. Либо найти на плате выводы UART и подключиться к ним напрямую.

А это XGI Volari Z9s — двухмерный видеочип с интерфейсом PCI. Встроенного видеоядра у Vortex86SX нет.

Микросхема видеопамяти.

Любопытно, что на этом чипе выпускались и отдельные видеокарты.

На фотографии — Advantech PCA-5612. Производитель предлагает использовать её в промышленных компьютерах, операторских пультах, станках с ЧПУ и другом специализированном оборудовании.

Здесь также предусмотрено подключение 2,5-дюймового IDE-диска. Нужный разъём на плате есть, но шлейф в комплект не входит.

❯ Первое включение

Подключаем питание и нажимаем выключатель.

Компьютер запускается довольно быстро и выводит хорошо знакомый экран.

Зайдём в BIOS.

На экране указаны характеристики компьютера, а ниже — по-прежнему правильные дата и время. За годы простоя батарейка так и не разрядилась.

В целом BIOS достаточно функционален: настройки не ограничиваются датой, временем, паролем и порядком загрузки, как на некоторых ноутбуках и фирменных ПК.

Изменить тайминги памяти или делитель частоты процессора не получится, но доступных параметров всё же немало.

Загрузка с USB тоже поддерживается.

А здесь находятся функции, характерные именно для промышленных компьютеров.

Первая позволяет перенаправить вывод POST в COM-порт. Благодаря этому можно следить за работой компьютера и менять некоторые настройки без монитора и клавиатуры: достаточно соединить его с другим ПК обычным нуль-модемным кабелем. Некоторые системы на Vortex даже умели эмулировать видеокарту в текстовом режиме, передавая данные через последовательный порт.

Настройки сторожевого таймера Watchdog.

Управлять GPIO можно прямо из BIOS Setup.

❯ Windows CE

Мне не раз попадались примеры использования eBox с разными процессорами в роли ретроигрового автомата. Однако покупать именно эту модель для такой цели я бы не советовал. Во-первых, отсутствие звука уже существенно ограничивает её применение. Во-вторых, здесь нет FPU: по сути, процессор eBox-2300SX представляет собой значительно усовершенствованный 486SX. А значит, запустить на нём почти никакую версию Windows не получится. Уже Windows 98 требовала сопроцессор и без него завершала работу с ошибкой, не говоря о более новых системах. Получается, что на первый взгляд процессор выглядит достаточно мощным по меркам промышленных ПК, но на деле круг совместимого ПО весьма узок.

Поэтому мне было интереснее рассмотреть устройство в его первоначальной роли — как промышленный компьютер. DM&P заявляет поддержку трёх систем: Windows CE, DOS и Linux.

Для начала я вставил попавшуюся под руку карту Compact Flash с Windows XP Embedded. Хотелось посмотреть, что произойдёт, но компьютер показал лишь мигающий курсор — даже сообщения об ошибке не появилось.

Перейдём к Windows CE. Недавно я как раз писал, что никогда не встречал CE на x86. Теперь появился повод её опробовать.

Windows CE — встраиваемая система, поэтому привычного установщика или загрузочного образа у неё нет. Вместо обычной установки систему собирают с помощью Platform Builder и записывают на диск или флеш-накопитель. На сайте DM&P доступны BSP (Board Support Package) для разных моделей eBox, поэтому можно создать собственный образ со всеми необходимыми компонентами. Но мы выберем путь попроще и скачаем готовый.

На сайте DM&P выбираем архив для нужной модели и подходящего разрешения экрана.

В архиве находится файл NK.BIN.

Просто записать его на карту памяти недостаточно: понадобится ещё загрузчик, который сможет его прочитать. Документация рекомендует cepcboot.144, содержащий MS-DOS и программу LOADCEPC.EXE, отвечающую за запуск NK.BIN. Отдельно скачать его мне не удалось, а загружать весь Platform Builder ради одного эксперимента не хотелось, поэтому я нашёл другой способ.

В интернете нашлись готовые образы WinCE для x86.

Остаётся скачать подходящий, немного его изменить, записать на накопитель и попробовать загрузиться.

Преобразуем VHD в обычный образ диска и посмотрим на его содержимое.

Набор файлов здесь отличается: вместо MS-DOS используется загрузчик BLDR (BIOS Bootloader). Нам нужно лишь заменить имеющийся NK.BIN файлом с сайта DM&P и записать образ на Compact Flash.

И система действительно загрузилась и заработала!

Через несколько секунд появляется рабочий стол.

Видеть его здесь непривычно: подобный интерфейс у меня ассоциируется прежде всего с навигаторами, КПК и терминалами сбора данных, но никак не с компьютерами на x86.

К сожалению, именно распространённость CE на карманных устройствах сильно ограничивает её полезность на этой машине. Программ для системы существует немало, но почти ничего из них здесь не запустится. Причина не в производительности: большая часть ПО создавалась для портативных устройств на архитектурах ARM, MIPS или SH-3. Приложений именно для x86 было совсем немного: КПК на этой архитектуре выпускались единицами, а промышленное ПО обычно включали непосредственно в образ и отдельно не распространяли.

❯ X-Linux и другие возможности

Помимо DOS и WinCE на устройстве можно использовать Linux.

На сайте DM&P доступен X-Linux — дистрибутив, созданный специально для eBox.

Готовая сборка довольно ограниченна, но на основе её ядра можно собрать собственную систему. Много лет назад на SE7ENе даже выходила статья о том, как это сделать.

❯ GPIO

Хотя в моём экземпляре GPIO отсутствуют, мне всё равно захотелось разобраться, как с ними работать.

Оказалось, всё устроено типично для промышленного ПК: есть регистр порта и регистр направления, доступные через стандартные ассемблерные инструкции IN и OUT.

А вот пример работы с портами на C от самой DM&P:

#include <dos.h>
#include <stdio.h>

void main(void)
{
  /* set GPIO port0[7-0] as input mode */
  outportb(0x98, 0x00);

  /* read data from GPIO port0 */
  inportb(0x78);

  /* set GPIO port1[7-0] as output mode */
  outportb(0x99, 0xff);

  /* write data to GPIO port1 */
  outportb(0x79, 0x55);

  /* set GPIO port2[7-4] as output and [3-0] as input*/
  outportb(0x9a, 0xf0);

  /* write data to GPIO port2[7-4], the low nibble (0x0a) will be ignored */
  outportb(0x7a, 0x5a);

  /* read data from port2[3-0] */
  unsigned char c = inportb(0x7a) & 0x0f;

  /*--- if GPIO port3 is free, those codes can work ---*/

  /* set GPIO port3[7-2] as output and [1-0] as input*/
  outportb(0x9b, 0xfc);

  /* write data to GPIO port2[7-2], the bit 1-0 will be ignored */
  outportb(0x7b, 0xa5);

  /* read data from port3[1-0] */
  c = inportb(0x7b) & 0x03;

  /*--- if GPIO port4 is free, those codes can work ---*/

  /* set GPIO port4[7,5,3,1] as output and port4[6,4,2,0] as input*/
  outportb(0x9c, 0xaa);

  /* write data to GPIO port4[7,5,3,1], the bit 6,4,2 and0 will be ignored */
  outportb(0x7c, 0xff);

  /* read data from port4[6,4,2,0] */
  c = inportb(0x7c) & 0xaa;
}

В теории порты можно добавить самостоятельно, впаяв недостающие компоненты. Если у кого-то есть eBox со встроенными GPIO, буду признателен за информацию об установленных там элементах. Пока экспериментировать я не стану: устройство у меня только одно, и случайно вывести его из строя не хочется.

❯ Подведём итоги

Устройство получилось любопытным, хотя для обычного пользователя вариантов применения у него немного. Если нужен eBox в качестве ретро-ПК, лучше обратить внимание на более оснащённые модели вроде 3300 или поискать старый 2300, в котором есть сопроцессор.

На мой взгляд, интереснее всего использовать эту коробочку как основу домашнего мини-сервера, контроллера умного дома или другой системы автоматизации. В последнем случае, правда, понадобится найти конфигурацию с GPIO.

Ещё одна любопытная деталь: когда-то существовала сборка OpenWRT для eBox-2300SX. К сожалению, сейчас ссылки уже не работают, а файлы не сохранились даже в Web Archive, поэтому проверить её пока не получится.

Вот такая история.

Кстати, сегодня для подобных задач не всегда требуется отдельное оборудование — можно воспользоваться облачными сервисами. Подробнее об их возможностях и обновлениях рассказывают в Telegram-канале Timeweb Cloud.

Вам также может быть интересно: