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A3640: Un diseño recalcitrante de CommodoreAutor: Carlos Orois Fernández La tarjeta A3640, de todos conocida, por tratarse de la CPU de serie en los A4000/40, es también la más problemática debido a ciertos errores en su diseño. Sin embargo, con una serie de modificaciones, la mayoría al alcance de cualquiera, puede convertirse en una pieza de hardware a tener en cuenta si no queremos realizar un desembolso mayor, o en el caso de los poseedores de un A4030 o A3000D (sobremesa), como una opción económica a la hora de ampliar el rendimiento de sus máquinas.
Dave haynie ha confirmado que de forma paralela al Amiga 3000 se desarrolló una placa con CPU 040 para ser utilizada en éste, tratándose del primer diseño con una CPU de estas características, y que a la postre se convertiría en la precursora de la A3640. Si bien no se dispone mucha documentación sobre esta tarjeta, parece ser que se desarrolló como prototipo para ver el potencial del 040 en un Amiga. De hecho, esta placa se finalizó antes de la salida al mercado del A3000 y se planeaba mostrarla funcionando durante la presentación de este modelo, que tuvo lugar en el Palladium Center de New York, el 22 de abril de 1990. Por decisión de la directiva de Commodore, el proyecto fue cancelado y el prototipo nunca fue exhibido, descartando asi mismo la posibilidad de ver por vez primera un procesador del rango 68040 funcionado en una máquina de serie (Motorola acababa de diseñar el chip y Macintosh no lo incorporaria a sus productos hasta más tarde). Decir, como dato curioso, que esta tarjeta tenía 128 KB de cache externa L2 (siendo en teoría la única aceleradora para Amiga en contar con una cache de este tipo), y digo en teoria por que, por motivos aun desconocidos hoy en día, dicha cache nunca llegó a funcionar. Además era necesario "puentear" una señal de reloj entre un chip de la placa madre del A3000 y la propia aceleradora para que esta funcionase (al parecer no contaron con la inversión de una señal en el bus a la hora de diseñarla, y dieron con la solución "de casualidad"). Aparte de estos fallos, la tarjeta se comportaba igual que cualquier otra 040 de las que ahora conocemos. El diseño nunca fue perfeccionado, (por motivos económicos), comercializando finalmente la A3640, con la llegada del 3000T en 1992 y del 4000 en septiembre del mismo año, en que Commodore incorporaria en el Amiga un micro 040, funcionando a 25 mhz. Terceros fabricantes como GVP, PPS etc... desarrollaron tarjetas propias incorporando esta CPU, a diferentes frecuencias de reloj.
En principio esta placa fue diseñada para ser usada en los Amiga 3000D (sobremesa), así como en los ya en fase de prototipo A3500, que serían conocidos mas tarde como A3000T.
Primero rezar para que la versión de la tarjeta no sea la 3.0. Digamos que eso tampoco garantizaría nada, porque lo verdaderamente importante es llegar a conocer la versión real de la tarjeta. No obstante, si seguimos un sencillo procedimiento, saldremos de dudas y conseguiremos este objetivo. El número de la revisión de la A3640 se encuentra impreso en uno de los bordes de la tarjeta y puede darse el que además aparezca escrito en una pegatina, aunque esto último es muy poco frecuente. En este supuesto prevalecerá el número del papel sobre el impreso en la placa.En cualquier caso sólo se han comercializado TRES revisiones: 3.0, 3.1 y 3.2. 3.0. Normalmente funciona estable en el A4000, aunque los problemas surjen cuando se utilizan tarjetas zorro, particularmente las gráficas "Z2-Z3 autosensing" (detectan la presencia de zorros III y cambian el modo de transferencia, caso de la Cybervision 64/3D, Picasso IV) y las tarjetas Z3 "pata negra", que aún siendo pocas, se caracterizan porque intentan aprovechar al máximo el acceso directo a memoria a través del "bus master" o más comúnmente conocido BUSTER, y en el caso de las controladoras SCSI (Fastlane Z3, Commodore A4091), pueden llegar a colapsar el bus, sobre todo cuando hay más de una tarjeta presente, produciéndose cuelgues o "resets" de forma inesperada. 3.1. En esta revisión los problemas que se citan anteriormente deberían estar solventados (digo deberían porque en muchos casos no lo están y realmente nos encontramos ante una 3.0 mal revisada y por tanto mal etiquetada), con lo que únicamente restaría comprobar esta circunstancia. 3.2. No es más que una 3.1 con una revisión actualizada de uno de los IC-PAL/GAL, conocido como BCTL. Es una revisión menor y en cualquier caso debería funcionar como la 3.1.
La revisión por sí sóla no debe ofrecernos ninguna garantía. De hecho, podemos ver 3.0 y estar ante una 3.1, o al revés. Incluso en el caso de las 3.2, mas difíciles de encontrar, puede haber error, con lo que habrá que atenerse a lo siguiente:
- Definitivamente se encuentra ante una A3640 rev. 3.0 si además de haberlo constatado a través del número impreso en la placa, el IC en la posición U209 tiene adherida una pegatina con la inscripción -01. Este chip, para más señas tiene la referencia 391472. La comprobación final habrá de llevarse a cabo observando si el "bug" STERM* persiste, algo que puede hacerse a simple vista fijándose en el chip soldado en la posición U200. Originariamente, en la versión 3.0 de la A3640, el pin o patilla 6 de este chip (que puede tener 8 ó 10 por cada lado), se encuentra soldado a la placa al igual que los demás. - Posiblemente se encuentra ante una A3640 rev. 3.1, independientemente del número impreso en placa, que puede ser 3.0 ó 3.1, (o ambos, en el supuesto de que además exista una pegatina indicativa de que se ha hecho un "rework" o revisión), si el IC en la posición U209 tiene adherida una pegatina con la inscripción -02. De esta forma tenemos que el "bug" BCTL está solventado. En cuanto al STERM*, pueden darse varias posibilidades, ya que la forma de solucionarlo evolucionó con los experimentos realizados. Así, y a diferencia de lo expuesto en el punto anterior, el pin 6 en U200 puede estar levantado (sin contactar con la placa), amputado (chapuza con idénticos efectos) o seguir soldado pero a una pista muerta (caso de las primeras A3640 rev. 3.1). En este último supuesto, si el pin 6 está en contacto con la placa y el trazado de la pista no conduce a 0 en las inmediaciones de la patilla, estaríamos ante una rev. 3.0 etiquetada como 3.1 por error, pero eso sí, con "rework" hecho. Cuidado que de esto hay mucho.
- Definitivamente se encuentra ante una A3640 rev. 3.2, independientemente de cual sea el número impreso en placa, cuando además de lo anterior, el IC en la posición U209 tiene adherida una pegatina con la inscripción -03, indicativa de la mayor depuración en el programa del chip. Realmente la diferencia entre las revisiones -02 y -03 del BCTL estriba en que una "previene" en cierta medida el bloqueo de los buses y la otra lo evita por completo, mientras que la -01 "pasa ampliamente del tema". Como norma general, cuando una A3640 tiene impresa en la placa la rev. 3.2 es que realmente lo es, con todas las consecuencias, o al menos debería inspirar cierta confianza, y desde luego, es una 3.2 genuina si tiene el STERM* revisado de fábrica (el puente está hecho ya en el circuito impreso), y además de las últimas si el IC U204, también conocido como BUSCON y para más señas referencia 391470, tiene inscrito en su etiqueta -02, siendo la revisión más habitual en este chip la -01, y el IC U205, BUS TERM, referencia 391471, está etiquetado como -02 ó superior. Si bien ésta última modificación define a las revisiones 3.1 y 3.2 de la A3640, puede encontrarse también en alguna 3.0, por ser este el chip encargado de gestionar el mapa de los Zorro III en el A3000/T. - Casos ya más "paranoicos" pueden ser los de tarjetas 3.1 sin revisar en absoluto o a medio revisar, tarjetas 3.0 revisadas a 3.2, en fin, de todo un poco. Cuando la que sirve de modelo en este artículo cayó en mis manos, pude comprobar que se trataba de una 3.1 con el BCTL revisado a -03, pero que al U200 ni le habían tocado. Un problema que puede darse es la falta de pegatinas en los ICs de la tarjeta. Bien. De ser este el caso, habría que observar las soldaduras del chip U209, compararlas con las de los demás en busca de algún indicio de que haya podido ser sustituido. Por deducción, con todo lo que se ha visto anteriormente, también es posible precisar con bastante exactitud la revisión, o al menos descartar que estamos ante una 3.0 genuina, si el "bug" STERM* está total o parcialmente solventado, etc. Hay que tener en cuenta cosas como el disipador, si es que lo lleva. En la versión 3.0 era de un tamaño desmesurado, frente al de versiones posteriores, más pequeño y plano. La experiencia que he adquirido después de mucho "trastear" con esta tarjeta podría resumirse en que lo principal, lo más urgente, es que como mínimo debe solventarse el "bug" STERM*, con lo que nos ahorraremos "cuelgues" súbitos, "resets por un tubo", sobre todo al arrancar y ciertos problemas de funcionamiento del Amiga que no sabemos a qué atribuir.
Yo diría que hay muchas, pero sobre la A3640 en concreto, un par. Hasta aquí, los problemas y sus soluciones son bastante asequibles. Sin embargo, lo que sigue tiene algo más de "tela". Algunas tarjetas que superaron el control de calidad previo a la comercialización presentan además una anomalía bastante grave. ¡Varios condensadores soldados al revés!. Si bien ello en principio no debería suponer mucho problema en cuanto a garantizar el normal funcionamiento, a la larga la cosa degenera hacia una avería grave de la tarjeta. Para el que no esté familiarizado con ello, los condensadores en cuestión se encuentran soldados en las posiciones C102B, C102E, C105, C106 y C107. Algunos de ellos se encuentran soldados con la polaridad cambiada con respecto a la que figura impresa en el circuito. Esto es de fácil comprobación, y la solución pasa por colocarlos correctamente o sustituirlos por otros nuevos, para mayor seguridad. No ocurre esto en todas las tarjetas, sino sólo en algunas, siendo las más proclives las 3.0 y algunas 3.1. Los condensadores son de 22uF y 16 voltios, y están conectados a 5 v y masa. Los condensadores con el problema de polaridad son casi siempre los de la posición C105, C106 y C107. Los efectos "secundarios" de este error pueden ser variados y ninguno bueno. En principio, aumenta el consumo de corriente y el riesgo de cortocircuito. El condensador se calienta hasta el punto de inflamarse. El electrolito que contienen es además conductor, y si se vierte sobre el circuito impreso de la placa, termina por "cargársela". Es importante observar si el problema afecta a nuestra tarjeta, y hasta que punto ha llegado, si es el caso. Si se ve el menor síntoma de corrosión en las inmediaciones de los condensadores, o cerca de algún IC, hay que cambiarlos porque tarde o temprano no tendrá ni solución. De cualquier manera, no es mala idea "tirar de polímetro" para ver que medidas dan. Si nuestra habilidad con el soldador no es mucha, mejor dejar el trabajo para alguien que sepa. Sólo es cuestión de desoldar y volver a soldar, pero allá cada uno. Aconsejo limpiar la placa con CRC, sin escatimar cantidad, esperando a que se seque totalmente antes de colocarla en el slot de CPU de nuestro Amiga. Es recomendable también adoptar precauciones con la electricidad estática. No existe ninguna explicación "oficial"
a tan grandísimo fallo, pero es posible que como siempre, tuviese
que ver con los problemas de la última etapa de Commodore, (si
en el esquema fueron dibujados al revés, los que manufacturaron
las tarjetas se habrían limitado a montarlos tan cual, sin hacer
preguntas). En la dirección La segunda cuestión tiene que ver con el límite de la tarjeta en sí, es decir, contesta a la pregunta de todo el que pretenda sacarle más rendimiento cambiando la frecuencia del reloj (overclocking). En este tema cada cual tendrá su opinión, que debe respetarse. La mía en concreto, rotundamente no lo intentaría con nada, y menos en el caso de la A3640. Aunque el procedimiento en este caso es sencillo, los resultados no son significativos (como mucho se obtendrían 30 mhz, 5 más que de serie, aunque algunos aseguran haber llegado a 33 mhz) y mucho menos justifican los posibles riesgos. El principal problema es el aumento de
la temperatura de funcionamiento, que afectaría a varios ICs de
la placa y a alguno de la placa madre del Amiga, por razón de proximidad.
Aún dotándola de un ventilador, no se reduciría totalmente
el riesgo. El segundo tendría que ver con alteraciones en los "timmings"
y señales de los buses originadas con el aumento de frecuencia,
que podrían dar lugar a funcionamiéntos anómalos
de los "custom chips y" las tarjetas Zorro que utilicemos. El
procedimiento para "clockear" la A3640 no es muy complicado
y como siempre, queda al libre albedrío del usuario hacer lo que
crea oportuno. Para el que esté interesado en profundizar más
en el tema, en la dirección
En el A4000/30 únicamente es necesario cambiar dos jumpers, situados en las proximidades de la de CPU, a las siguientes posiciones: J100 (CLK 90 Clock Source) : 2-3 (EXT) J104 (CPU Clock Source) : 2-3 (EXT) En el A3000D hay que tener en cuenta un par de consideraciones a las que se ha hecho referencia anteriormente: El calor, las revisiones de algunos chips de la placa madre. Efectivamente, la caja del A3000D, por su estrechez, trae consigo que todo lo que en ella pongamos contribuya a aumentar la temperatura en el interior, con el consiguiente riesgo de sobrecalentamiento de algunos componentes. De esta manera y con el paso del tiempo, puede derivar en avería grave de nuestro Amiga. Sin embargo, con un poco de ingenio (que remedio), podremos conseguir prestaciones muy aceptables con un coste relativamente bajo y en mi opinión, vale la pena porque el A3000, por construcción, aunque tiene algunos defectos, no tiene nada que envidiar al A4000, salvo el AGA, claro. Tras haber comprobado y en su caso solventado los problemas que pueda presentar la tarjeta A3640, lo primero que haremos será desechar el disipador, en el supuesto de que sea de los "gordos", ya que de lo contrario no cabrá en la altura que hay entre el slot de CPU y la placa superior donde van la disketera y el disco duro. Lo aconsejable en este caso sería cambiarlo por otro de menor altura o sustituirlo por un ventilador de un 486 o similar. Acto seguido desmontaremos por completo el "cacharro", dejando totalmente al descubierto la placa madre, procediendo a comprobar las revisiones de los siguientes chips, todos ellos situados en la parte derecha del slot Zorro, visto el ordenador desde su parte frontal: SUPERBUSTER: Se encuentra practicamente pegado al slot Zorro, y lo más usual es que su revisión sea 9 o inferior, siendo legible sobre el propio chip. Lo aconsejable es cambiarlo a la versión 11, puesto que con ello solventaríamos problemas de bloqueos de bus en las transferencias entre la CPU y las tarjetas Zorro. RAMSEY: Se encuentra equidistante entre el Superbuster y el slot de CPU, y normalmente su revisión será 04, aunque dependiendo de la fecha de fabricación del ordenador podría ser incluso 03. DMAC: Se encuentra cerca de las ROMs, y su revisión está en consonancia con la del RAMSEY, puesto que comparten tareas, si bien específicamente el DMAC gestiona la controladora SCSI que implementa en placa el A3000. Para la rev. 04 del RAMSEY corresponde la rev. 02 del DMAC, aunque si el ordenador es muy antiguo, podrían ser 03 y 01 respectivamente. Las últimas versiones de estos ICs son 07 y 04 respectivamente. En la actualidad es prácticamente imposible encontrar un DMAC 04 o SUPERDMAC, no así el RAMSEY 07, pero el problema estriba en que esta versión del RAMSEY no funcionaría con el DMAC 02, con lo que en el supuesto de que la A3640 "petase" si utilizamos las versiones 04 del RAMSEY y 02 del DMAC, la única solución posible sería probar otro DMAC 02 (tienen tolerancias distintas) o directamente olvidarse de utilizar la controladora SCSI de la placa y sustituirla por otra vía Zorro II/III (Fastlane Z3, A4091) o por una controladora IDE/ATA, también disponibles en versiones Zorro. Particularmente aconsejaría la Fastlane Z3 de Phase 5, disponible en el mercado de segunda mano, porque es un "cañón" y aparte dispone de zócalos para memoria ram (hasta 64 mb), con lo que de paso solucionaríamos el problema de expansión de memoria del A3000, aunque también existen varios "hacks" para adaptar SIMMs de 72 contactos directamente en la placa madre. Desde luego, también podríamos utilizar cualquier otra aceleradora, tipo Cyberstorm, etc, ya que son totalmente compatibles con el slot de CPU del A3000, pero entonces ya no estaríamos en el caso que nos ocupa ;). Insisto en que la actualización de estos chips es aconsejable pero no imperativa. Todo será tener algo de suerte con la tolerancia del DMAC que tengamos en placa siempre que utilicemos la controladora SCSI de origen. Si por alguna circunstancia el DMAC es rev. 01, obligatoriamente deberemos actualizarlo al menos a la 02, y el RAMSEY a la 04, sino, no valdría de nada, puesto que estas versiones se calientan mucho, fallan como escopetas de feria y son totalmente incompatibles con la A3640. Como curiosidad, decir que los A3000 Torre montaban las últimas versiones del RAMSEY y el DMAC, así como los SUPERBUSTER 9/11, con lo que en último caso y con un poco de fortuna, o desgracia para el que tenga un A3000T estropeado (te acompaño en el sentimiento, anarka) siempre se podrían conseguir de ahí. Las ROMS: Imprescindible cambiarlas a la última versión, esto es 3.1. Dependiendo de la revisión de la placa madre de nuestro A3000 podremos encontrarnos desde las V36 boot ROMs, las más antiguas y totalmente incompatibles con los procesadores 040, hasta las 2.04 kickstart, que sí son compatibles pero generan problemas de paginación de la RAM salvo que la combinación RAMSEY/DMAC sea 07/04, cosa difícil por lo que se ha dicho anteriormente, con lo que o bien cambiamos los ICs ROM a la última versión, o para salir del paso nos "apañaríamos" mapeando una ROM 3.1 por software, cosa también difícil, aunque no imposible, debido a que los ICS originales para el A3000 tienen una protección que impide "kickearlos", esto es, hacer una imagen a disco (aparte de que no es muy legal, jeje). En fin, que alguna imagen hay por ahí, que yo la he visto. Hay que tener presente que en el supuesto de que nuestro A3000 tenga un adaptador de ROMS (también llamado ROM TOWER), es necesario utilizarlo aunque cambiemos a los ICS 3.1, ya que este adaptador lo que hace es convertir a 2x512kb los 4x256 kb de los zócalos de las placas madre antiguas. Por último, en todos los casos, es necesario copiar a LIBS la 68040.library en su última versión. Bien, supongamos que todo esta ok. Lo único que tendremos que hacer será localizar algunos jumpers, todos ellos en la parte derecha de nuestro A3000, cerca de la CPU 68030 y cambiarlos a las siguientes posiciones: J100 (QUADCLK) : 3-4 (EXT) J102 (BRDCLK) : 2-3 (INT). Normalmente ya est� en esta posici�n. J103 (FPU) : 1-2. J104 (CPUCLK) : 2-3 (EXT) En el supuesto de que nuestro A3000 tenga de origen la CPU 68030 a 16 MHZ en lugar de a 25 MHZ, será necesario cambiar además los siguientes: J151 (ROM TIMMING): 1-2 (25 MHZ) J151 (ROM TIMMING): 1-2 (25 MHZ)) J851 (RAMSEY COMPATIBILITY SETTINGS): 2-3 (25 MHZ) Hay que tener en cuenta que algunos jumpers tienen hasta 5 pins, con lo que se observará, para la identificación del pin 1, una marca en forma de punta de flecha que está impresa en la placa bajo cada jumper. Es importante no "meter la pata" durante los cambios de jumpers, porque aparte de que no funcionaría la A3640 en la mayoría de los casos, si puede darse el que por ejemplo, si dejamos el J104 en posición 1-2 (INT), el procesador 68030 soldado en placa se "torraría" inútilmente, puesto que le seguiría llegando alimentación. De igual forma y por precaución debe tomarse nota de las posiciones originales de los jumpers a cambiar, en previsión de volverlos a su estado anterior, de ser necesario. En cuanto a la A3640 en sí, tiene varios jumpers que por defecto estarían como sigue: J100 (CDIS* MDIS*): 1-2 3-4 (es decir, dos jumpers ocupando los cuatro pins) J400 (MAPROM) : 1-2 Un tercer jumper de la parte central, con dos pins, debe estar también colocado. Comentar que en alguna otra publicación de Amiga en nuestro país se abordó este tema con muy buena voluntad pero con cierto desconocimiento de causa, según mi opinión. Lo que rodea a la actualización del A3000 creo que ha quedado muy claro y siguiendo estos pasos nadie debería de tener problemas. Insisto en que la combinación entre las revisiones del RAMSEY/DMAC tiene que ser según lo expuesto y no por libre. Los jumpers que hay que cambiar son los que se arriba se reflejan, ni más ni menos.
Recomiendo encarecidamente a todo aquél que tenga un A3000D y tenga la pretensión de ampliarlo en la medida de sus posibilidades, que actualice los "custom chips" ya mencionados, o al menos el SUPERBUSTER a la rev. 11, vaya a utilizar o no la A3640. Esto lo hago extensivo a los que tengan un A4000D con una revisión inferior del buster. Cualquier tarjeta Zorro, sobre todo las gráficas, hace un uso intensivo del BUS. Volviendo al A3000D, aconsejo descartar el uso de la controladora SCSI nativa. Es un "full" gestionado por un chip prototipo que, aunque puede actualizarse a una versión superior, solo solucionaría un bug en la capacidad de utilizar más de un dispositivo SCSI en la cadena. Por otra parte, la terminación del SCSI está mal implementada y se ha hecho de varias formas diferentes, internamente por medio de resistencias e incluso sin ellas y externamente con un "puenteo" en el pin 25 del puerto SCSI que me parece de lo más "cutre". En términos generales va lento (no olvidemos que se trata de SCSI 1) y obliga al DMAC por encima de sus límites. Procurad alimentar los dispositivos como discos duros etc. externamente e incluso quitarlos del interior de la caja. El calor es el principal enemigo de este ordenador. La fuente original del A3000D es de 135W y da muy pocos amperios en +12 y -12 v. con lo que no está para muchos lujos. Hay que olvidarse de llenar los Zorros con tarjetas, porque petará al no poder alimentar la placa madre. De hecho, si el ordenador se cuelga o se resetea con frecuencia sin motivo aparente, tendremos que pensar en un problema de calor o de alimentación. Aconsejo meterlo en una torre de pc, porque así conseguiremos solucionar los dos problemas. No tiene mucha complicación, aunque hay que ser algo "manitas". Personalmente he probado muchas soluciones y la definitiva es esta. No obstante, para el que quiera conservar su caja original, tengo un diseño propio de ventilación, fácil de realizar, que funciona sin tirar mucho de fuente a disposición del que lo quiera. Por supuesto, del A3000, como de cualquier otro modelo de amiga, podría escribirse todo un libro, pero no hay tiempo ni espacio. Desde aquí saludar a todos los "amigueros". Nos vemos en el canal de IRC hispano #amiga_only. Tengo que agradecer la colaboración de Reg0 ya que suyo es el apartado "Un poco de historia". |
