Сборка ПОИСК-2 - самого мощного x86 совместимого советского ПК!
Привет, Пикабу!
Я долго не выходил на связь, так что пришла пора напомнить всем моим 893 подписчикам что настало время вновь поговорить об околокомпьютерном и компьютерном железе. В своих постах я рассказывал и показывал восстановление маков разной степени свежести, айподов, плейстейшенов и иксбоксов. Но сегодня мы поговорим про настоящий, первосортный олдскул крепкой выдержки с запахом канифоли, спирта и графоманства. Текста будет очень много, а большинство фоток влезет лишь в коммент под статьей...
Несколько лет назад, на одном из форумов, я наткнулся на энтузиаста, который предлагал комплекты для сборки советского компьютера ПОИСК-2. Попутно вдохновившись постом комрада @Photocor, я связался с продавцом и оформил заказ.
Интересной особенностью данного компьютера было то, что продавался он в конце 80-х на просторах СССР в качестве «комплекта для сборки». Его первая версия, ПОИСК-1, основанная на 16-разрядном процессоре КР1810ВМ88 (слегка разогнанный, 5 МГц аналог Intel i8088 4.77МГц) и выпущенная в 1989 году поставлялась в основном, уже в собранном виде и была полностью программно совместима с IBM-PC XT компьютерами. Это значит, что на оригинальном ПОИСК можно было без проблем запускать привычные MS DOS x86 программы, пусть и с небольшими ограничениями. А вот где действительно наблюдались проблемы, так это с аппаратной совместимостью IBM-XT плат расширений. У компьютера ПОИСК были реализованы полноценные ISA 8-bit слоты, в которые по идее можно было бы подключить все, начиная от контроллеров Floppy дисководов и заканчивая VGA адаптерами. Однако, аппаратную совместимость с IBM-XT так и не завезли, ограничившись проприетарными адаптерами, разработанными на территории СССР и ближнего, восточноевропейского зарубежья.
А вот ПОИСК-2 был уже поинтереснее. Тут советские инженеры заложили огромное количество всевозможных плюшек, практически ни в чем себе не отказывая (в рамках доступной на тот момент, советской элементной базы, конечно же). В основе компьютера лежал такой же комплект процессорной логики КР1810, но уже с более мощным, 16-битным процессором КР1810ВМ86 (аналог Intel i8086), в то время как КР1810ВМ88 имел урезанную, 8-разрядную шину данных. Кроме того, был установлен тактовый генератор на 8МГц, математический сопроцессор К1810ВМ87Б, а память варьировалась объемом от 640 до 2048 Кбайт на основе микросхем К565РУ7 и К565РУ5.
Кроме того, ПОИСК-2 щеголял 8-ю полноценными ISA 8-bit слотами, полной обратной программно-аппаратной совместимостью с компьютерами IBM-PC и поддержкой BIOS (в оригинальном IBM-PC XT его еще не было). Да, для конца 80-х, начала 90-х, это явно был не ультра-топ, советская промышленность отставала примерно лет на 10-12 от передовых персоналок того времени. Тем ни менее, являясь совместимым с IBM-PC XT, ПОИСК-2 был значительно быстрее благодаря 8-МГц процессору и наличию математического сопроцессора, которого в оригинальном IBM-PC так же не было.
В отличие от ПОИСК первого поколения, который продавался в форм-факторе готового моноблока с клавиатурой, ПОИСК-2 распространялся в качестве конструктора – комплекта для самостоятельной сборки. Были конечно и десктопные модели в корпусе и с флоппи-дисководами, однако на просторах бывшего СССР популярность получила более доступная версия, которую предлагалось собрать самому используя принципиальную электрическую схему поставляемую вместе с «рассыпухой» железа.
Было у ПОИСК-2, простите за тавтологию, два главных недостатка – это печатная плата весьма паршивого качества, и оперативная память на микросхемах К565РУ7 и К565РУ5, которая зачастую оказывалась «битой». При самостоятельной сборке ПОИСК-2 не редко приходилось пережигать дорожки на текстолите, чтобы потом вновь соединить розовыми волосками МГТФ выводы микросхем. Да и в целом, отладка оригинального ПОИСК-2 была тем еще занятием – тру олды, почесывая седые бороды, сегодня с улыбкой вспоминают те дни отчаяния, торга и неиссякаемого энтузиазма.
Для чего мне был нужен ПОИСК-2? Сказать по правде, хотелось раздобыть советский x86 аналог, на котором можно попробовать запустить дорогие и близкие к сердцу, игры из детства на полноценном Советском ЭВМ! Шучу. На самом деле я хотел компьютер на Эльбрусе Е2К, но купить его нереально.
Итак, что предлагал продавец? Примерно за 12 тысяч рублей он продавал новую печатную плату красного цвета, изготовленную на заказ в Китае (оригинал, правда, был зеленый), полный комплект оригинальных микросхем, набор резисторов, конденсаторов, коннекторов и пластиковых панелек под установку чипов. Вместо многострадальных К565Р продавец положил аналог – микросхемы TMS425 зарубежного производства но тех же характеристик, всего 32 штуки по 32 Кбайт, или суммарно – 1 Мбайт. Жутко дорогой и редкий математический сопроцессор К1810ВМ87Б найти не удалось, вместо него в комплекте шел Intel i8087 – его прямой зарубежный аналог.
ЦП КР1810ВМ86 тоже не было в наличии – был предложен Siemens клон i8086. Однако, потратив пару минут времени и потусовавшись по онлайн барахолкам, более быструю модификацию ВМ86М я все же нашел.
Я заказал конструктор для сборки еще в далеком 2019 году. Ближе к осени, когда череда командировок подошла к концу, я решил – по вечерам буду медитировать с паяльником в руках! Ко мне даже присоединился отец, который дал необходимое напутствие, провел базовый ликбез по электронным компонентам из курса физики за 9-й класс, и дал старт проекту. На первом этапе я планировал лишь завершить пайку всех компонентов на плате, и о полноценном запуске даже не задумывался. Нужно держать в уме что в отличие от ПОИСК-1 с интегрированным видеоадаптером, в ПОИСК-2 совместимую видеокарту нужно было для начала найти. Кроме того, было бы неплохо раздобыть рабочие дисководы, рабочие дискеты, ХТ-блок питания, кабели и каким-то образом все это запустить. Решив не гнать коней, я определился с программой-минимум и в начале ноября 2019 стал потихоньку все паять.
Приходя вечером с работы, я доставал из шкафа свой «верстак» выполненный из оставшегося после ремонта, элемента фасада кухни и садился за пайку. Иногда ко мне даже присоединялась супруга, которая после небольшого брифинга брала в руки пальник с припоем, и с жутко сосредоточенным видом припаивала ножки пластиковых панелек к плате ПОИСК-2.
Поскольку времени эта пайка занимала прилично, а его, как назло, было супер-мало, ближе к Новому Году я взял паузу и сложил все в шкаф. В новом 2020-м году у меня планировалось огромное количество рабочих командировок, так что я не питал иллюзий по поводу свободного времени. Однако, неожиданно для всех случилось знаменитое моровое поветрие, благодаря чему времени стало гораздо больше и я успел закончить основные работы буквально за одну свободную неделю уютных домашних вечеров. Единственное чего мне не хватало – информации по распайке нескольких мелких конденсаторов и резисторов. Электрические схемы читаю я плоховато, а найти нужное место «по фото» для дюжины оставшихся элементов не представлялось для меня возможным. Да и как тестировать все это, без нужной периферии?
Ну а дальше, сначала заболел ковидом я, потом – моя супруга, потом было не до ПОИСКа и в конечном счете практически готовая плата улеглась на полку в антистатический пакет и затаилась до конца 2022 года. Примерно к этому времени моя дочь, успевшая родиться и подрасти, внезапно на ночевки переехала от нас с супругой в свой уголок, позволив вечером свободно включать свет в спальне и даже играть на компьютере, не боясь никого разбудить шумом вентиляторов.
Тут то я и вспомнил про ПОИСК-2! Мне оставалось буквально ерунда – поставить в пластиковые панельки все чипы, найти место для горстки оставшихся элементов, и попробовать все это дело запустить. Порывшись на Авито, в своем городе я нашел очень толкового специалиста Дениса, предлагающего услуги ремонта компьютеров не старше 70-х годов прошлого века. Созвонившись с ним и предварительно обрисовав круг задач, я завез ему плату и мелкий пакет с не распаянными деталями.
Далее, в переписке мы решили ряд вопросов по комплектации и практически в режиме реального времени я следил за тем, как ПОИСК-2 сначала оброс ранее недостающими деталями, а потом и запищал спикером, отсчитывая банки памяти при старте.
Кстати, несмотря на растянутую во времени сборку, ошибку я совершил всего одну – припаял микросхему по ошибке повернутую на 180 градусов. Видимо подустав в один из вечеров, я не обратил внимание на ключ микросхемы – маркировка на чипе была нанесена вверх ногами. Такое в советских микросхемах иногда встречалось.
Далее, Денису удалось найти совместимый VGA адаптер, 8-битный флоппи контроллер и тестово запустить Принца Персии с дискеты. На этом отладка платы завершилась, можно было забирать и продолжать самостоятельно городить городульки.
Организовав на работе «живой уголок», я приступил к «пост-продакшену» ПОИСК-2 уже у себя. После сборки и отладки материнская плата все еще была в остатках флюса, что крайне негативно сказывалось на внешнем виде и тактильных ощущениях – прилипали пальцы, оставляя отпечатки на текстолите. Пришлось докупить две бутылки изопропилового спирта и хорошенько промыть плату щеткой-щитиной. С первого раза отмыть не получилось, так что дополнительно в ход пошел мыльный раствор и финальная заглянцовка спиртом. Хорошенько просушив плату под холодным феном, я заметил, что в процессе чистки кисточкой зацепил два трехногих транзистора КТ361б и КТ315Г, распаянных на плате. Ножки у них были в плохом состоянии, так что пришлось аккуратно отпаять и купить новые в ближайшем магазине радиодеталей. К счастью, до сих пор точно такие же можно купить в свободной продаже :)
Кстати, что удивило – центральный процессор КР1810ВМ86 доступен для заказа до сих пор. В 2019, перед началом работ с ПОИСК-2, в Чип и Дип я купил аж 4 штуки, что называется, «внучкам показать»! А вот найти КР1810ВМ86М уже посложнее – это более быстрая модификация ВМ86, как говорят – с поддержкой некоторых команд от более навороченного Intel 80286.
Итак, рабочее место я подготовил, два транзистора перепаял. Плюс – немножечко поправил пластиковый переключатель адресов и ячейку для батареи – кривовато припаял в первый раз, а душа требовала перфекционизма.
У меня так же нашлось довольно много старого барахла: когда в 2019 на работе, с другого офиса списывали очень старые компьютеры в неизвестной кондиции, несколько динозавров я спас от утилизации. Тогда все железо было тщательно отмыто, проверено, и спрятано в шкаф до лучших времен. Остался даже старый XT блок питания с боковым тумблером! Были так же 16-битные ISA VGA карты Traident 9000i, но надежд я не питал – ПОИСК-2 немного привередлив по части совместимости с 16-разрядными картами, так что покупать советовали либо видюхи на чипах Realtek 3105 либо Circus Logic. То, что карта должна быть именно VGA а не CGA сомнений не было – места мало, а в запасе был маленький 10-дюймовый SVGA дисплей формата 4:3 от электронного микроскопа как раз с VGA выходом. К ЭЛТ мониторам что-то совсем уж не хотелось возвращаться.
Клавиатуру совместимую с XT долго искать не пришлось – моя родная, механическая CHICONY прямиком из начала 90-х, на которой я прошел не один десяток игр, была все еще жива и пылилась у папы на работе. Осталось ее только разобрать, помыть, и собрать вновь. Звук от нажатия щелкающих механических клавиш – отдельное удовольствие.
Тестовый стенд получился весьма удобным! Кстати, первый запуск делали вместе с отцом – ПОИСК-2 это его молодость, недостижимая мечта студентов Таганрожского Радио Технического Института, в котором он учился в 80-х. Обрадовавшись окончанию затянувшейся эпопеи со сборкой, мы подготовились к запуску. Естественно, Traident 9000i не запустился даже в 8-битном режиме (видеокарта ведь ISA-16 хотя и с джамперами для работы в 8-битном слоте), пришлось срочно на Авито искать Realtek. В пределах 1000-2000р до сих пор можно найти вполне рабочие экземпляры, которые несмотря на 16-разрядный ISA слот, вполне работоспособны и в коротком, 8-разрядном. Это полноценный 2D ускоритель, с 256Кб видеопамяти и 256-цветовой палитрой. Самое «ОНО»!
Встроенный BIOS ПОИСК-2
Адаптер пришел быстро, после чистки я немедленно приступил к тестам. Теперь ПОИСК-2 не только отсчитывал банки памяти, но и выводил картинку. Правда, без операционки далеко не уйдешь – нужно было что-то думать с флоппи дисководом. К счастью, из упомянутых разборок у меня остался 16-битный гибридный контроллер HDD/Floppy/Serial, который в режиме 8-и битного, «короткого» ISA слота позволял работать только с Floppy и COM портом (HDD «висел» на оставшихся 8-разрядах слота). Но для тестирования и этого было достаточно! Отец из закромов принес 5.25 дюймовый привод, на той же барахолке я купил две нераспечатанных пачек 5-дюймовых и 3-х дюймовых дискет. Но нужно было как-то отформатировать дискету, сделав ее загрузочной. Для этих целей пришлось вновь тратить деньги и приобретать USB Floppy привод 3.5», через который с компьютера на Windows 10 я без проблем записал загрузочный образ MS DOS 4.0.2 и Norton Commander – без него работать с массивом каталогов и файлов в DOS’e крайне сложно.
Далее, уже загрузившись под DOS, получилось отформатировать 5.25 дискету, сделать ее загрузочной, записать на нее с другой 3.5 дискеты MS DOS и далее благополучно грузиться уже с винтажной 5-дюймовки.
А вот с жестким диском было посложнее. В интернете полно предложений о покупке новодельных CF-XT адаптеров, позволяющих в 8-битный ISA слот подключить современную Compact Flash карточку, отформатировать и работать с ней как с жестким диском. Но это не совсем то, чего мне хотелось. Все-таки похрустывающий жесткий диск — это своя эстетика в рамках такого раритетного ПК. Диск у меня тоже был – Maxtor на 540 Мбайт в отличном состоянии, извлеченный при разборе старого списанного компьютера.
Связываться с древними MFM дисками (предками IDE) мне не хотелось – тратится на покупку еще и MFM накопителя с платой управления было бы перебором.
Вместо этого я приобрел довольно неплохие новодельные XT-IDE и XT-Floppy контроллеры. Такие железки обычно разрабатываются сообществом энтузиастов для подключения переферии к старым компьютерам. Да и цвет у них был подходящий – красного цвета, прямо под ПОИСК-2. Единственное – нужно было оба контроллера предварительно сконфигурировать. Поскольку у них свой БИОС, который перехватывает настройки оригинального БИОСа при загрузке, нужно было корректно выставить адреса на панели переключателей и загрузившись уже в БИОС самих контроллеров задать необходимые параметры загрузки накопителей. Продавец контроллеров подсказал в какую сторону копать, и после нескольких неудачных попыток получилось полностью сконфигурировать оба адаптера. Один – для подключения двух Floppy дисководов и COM устройств, второй – для подключения аж двух IDE HDD.
Итак, отформатировав жесткий диск в программе CheckIT и создав на нем логический раздел, у меня появился накопитель достаточного объема что бы начать скидывать на него игрушки и программы. Одной из ключевых проблем был перенос большого объема программ, которые не могли бы уместиться на одной 1.44Мб дискете. Нужно было их как-то дробить, а потом и собирать уже на ПОИСКе.
Я перепробовал много вариантов, остановившись на WINRAR версии 2.80 для Windows (который все еще запускается под Windows 10) и RAR для DOS, который мог бы раздельные каталоги собрать воедино.
Наиболее интересным для меня был запуск тяжелых игр, в которые я играл в детстве, ведь игры – это не только «времяубивалки» но и супер-сложная задача для любого компьютера. Обилие графики, математических операций, отрисовки – все это безостановочно поглощает ресурсы компьютера, являясь самым классным стресс-тестом производительности и стабильности железа.
Понятно, что игры уровня DOOM и так бы не запустились из-за отсутствия 32-битного процессора и требований в 2-4 Мбайт оперативной памяти, но игры типа Another World, Wolfenstein 3D, Kings Bounty – должны же были пойти! И если Another World, так же, как и KingsBounty весили в районе 1 мегабайта и помещался на 1.44Мб дискете, то с «Вульфом» надо было что-то делать. Весил он аж 2 мегабайта, из которых VSWAP.WL6 занимал более 1500 Кб. Перенос на дискетах был не очень удобен, так что пришлось подключать эмулятор Floppy привода, который работает с флешкой. Данный эмулятор стоимостью в 800 рублей позволяет через спец прогу разбить обычную флешку на 100 разделов объемом в 1.44 Мбайт, и поочередно переключаться между ними. Для старых компьютеров – отличный вариант, особенно если нужно перенести приличный объем данных.
Итак, архивируем большую игру с разбивкой на части эквивалентные размеру дискеты в 1.44Мб, записываем все на виртуальные разделы флешки и подкидываем виртуальному приводу!
Вуаля! Диск B:\ работает, копируем с него поочередно все части на HDD, переключая разделы с кнопок на лицевой стороне привода. Далее, распаковываем все RAR’ом, не забывая заварить кофе (процесс не быстрый) и запускаем игру.
Конечно, Вульф на ПОИСК-2 работать не будет – ведь для Wolfenstein 3D нужен как минимум Intel 286 – в игре встроена проверка процессора и при не совпадении минимальных требований в запуске будет отказано.
Но ПОИСК-2 довольно быстрая машина и как я уже говорил, ее процессор КР1810ВМ86М имеет некоторые инструкции от Intel 286. Для полноценного запуска этого будет недостаточно, но к моему удивлению, в январе 2023 года, как раз тогда, когда мои ковыряния с ПОИСКом были в самом разгаре, прошла новость что один энтузиаст пересобрал исходники Wolfenstein 3D для оригинального IBM-XT на базе Intel 8088 и CGA графики!
Скачав обновленную версию и записав ее на флешку тем же способом, получилось запустить Wolf 3D на ПОИСК-2! Правда, с отрисовкой интерфейса возникли какие-то проблемы (позже, я проверил эту же сборку на AMD 386 40МГц и Traident 9000i – проблемы не ушли, т.е. это не косяк ПОИСК-2), однако билд был играбелен - отрисовка в 10-15 кадров, примерно, как DOOM на том же 386-м. Сам факт возможности запуска Wolfenstain 3D на наитивном железе советского ПЭВМ – своего рода, апогей игровых возможностей советских x86 клонов!
Ну, а что там с другими игрушками? А их я прогнал ооочень много. Golden Axe, Another World, Kings Bounty от создателей Heroes of Might and Magic, конечно же Prince of Persia, Catacomb 3D (первый пседво-3D шутан), Might and Magic II (РПГ) – все шло чрезвычайно бодро! Мощности 8-МГц процессора в купе с математическим сопроцессором хватает для очень многих DOS игр того времени.
Оставался последний штрих – запуск RTS Dune II и какого-нибудь квеста с классной графикой. Но для того, чтобы выйти за пределы главного меню, было бы неплохо найти совместимую COM-мышь. Ее я тоже нашел на барахолке. Что примечательно – она была с колесиком! Видел я такие PS/2, но COM – не встречал. Под DOS есть неплохой драйвер – GMOUSE.exe, который нужно запустить либо вручную, либо добавить в автозапуск при загрузке операционной системы. DOS подхватит драйвер, и приложения смогут использовать мышь на полную катушку – Dune II, Legend of Kyrandia на русском языке – отдельный ностальгический кайф!
За ПОИСК-2 я провел несколько недель, иногда задерживаясь на работе по вечерам и тестируя те или иные приложения. Данный проект настолько размазался во времени, что от работы над ним удалось получить несколько волн удовлетворения в разные периоды сборки, настройки и тестирования. Фактически все работы над ПОИСК-2, с поиском запчастей и переферии заняли примерно два-три месяца, если не брать в расчет длительные паузы связанные с отсутствием свободного времени.
Чуть позже, разбирая свои залежи старого железа, знакомые подогнали мне компактный XT блок питания, который по своим габаритам не отличается от форм-фактора AT. Так же, подарили кучу дискет и два абсолютно новых, ранее не использованных 3.5» Floppy привода. Здорово, что и другие люди после моих рассказов прониклись работой над ПОИСК-2 попав под приятные ностальгические воспоминания.
К чему я все это? После того как все программы были запущены, тесты сделаны, лимиты измерены, самое время подготовить ПОИСК-2 к вручению тому, кто о нем когда-то мечтал. Так уж сложилось, что в марте мой отец празднует День Рождения, так если есть подарок, почему бы ему не оформить для этого подарка классную упаковку?!
Я решил обратиться в багетную мастерскую, где мне помогли изготовить рамку с крепкой подложкой для установки платы под стекло. Идея была в том, чтобы плата ПОИСК-2, радуя глаз на стене или на полке открытого шкафа, в любой момент могла скинуть музейные оковы и вновь стать рабочим ПЭВМ инструментом! Ну не прятать же ее красивую, в стремный, желтый XT корпус...
Для этого нужно разместить материнскую плату на жесткой подложке, слегка приподняв ее над поверхностью. Подложка будет выполнять роль «основы для стенда» – снял, поставил, подключил периферию и начал работать. А то вдруг DOOM портируют под 16-битный процессор, а мы не затестируем?!
Для фона подложки мы с коллегой на работе решили заморочиться и нашли перерисованную схему ПОИСК-2 в векторе, которую немного подкорректировали по цветам, добавили характеристики компьютера в корешок чертежа и передали все в изготовление. Вся схема ПОИСК-2 не помещалась на подложке, да и сама плата закрывала бы почти весь чертеж. Поэтому, по периметру платы оставили отступ в 3 сантиметра, в котором проглядывались элементы дорожек и электронных компонентов, указанных на схеме.
С нижней стороны подложки я прикрепил резиновые ножки, что бы плата не скользила на столе. Извлекается из рамы она очень быстро – нужно всего лишь ослабить саморезы, повернуть фиксирующие заглушки и извлечь плату.
Плата ПОИСК-2 в "музейном" режиме
И в «боевом» режиме рабочего стенда
Спасибо всем, кто дочитал до конца этот супер-длиннопост. Букв получилось много, картинок хотелось бы еще больше, но увы – лимиты поста не позволяют.
ПОИСК-2 – это самый быстрый х86-совместимый советский персональный компьютер из выпущенных в СССР (по скорости примерно что-то между IBM-XT 8086-80186). Очень рад что получилось пройти с ним весь путь от сборки до настройки и запуска программ и игр. Жаль не добрался до установки Windows 2.0 или 3.0, но кому она нужна, если Wolfenstain 3D запустился?! Если у "потомков" идущих по моим стопам возникнут вопросы, обращайтесь, подскажу.
Мытарства по проекту продолжались примерно с Октября 2019 по Март 2023…
В комментариях добавлю фотографии которые не влезли в основной пост.
