1997年的CPU配2020年代SSD!奔腾II成功驱动NVMe:100MB/s速度感人
快科技5月19日消息,博主Omores近日完成了一项硬核实验,将现代M.2 NVMe SSD安装到1997年问世的Intel奔腾II平台上,并在Windows 98SE中成功加载驱动。
奔腾II诞生于1997年,当时的主流接口为PCI与ISA,而PCIe直到2004年才问世,NVMe协议更要到2011年才出现,NVMe SSD的普及则要到2015年。
两项产品问世时间相差约14至18年,代表了电脑硬件发展史上不同世代的里程碑,因此要在奔腾II上使用NVMe SSD,需要克服多重硬件障碍。

Omores使用了一款内置PEX 8112桥接芯片的PCI转PCIe转接卡,M.2 NVMe SSD本质上仍属于标准的PCIe设备,仅是物理接口不同,因此理论上可以通过协议转换实现兼容。
PEX 8112充当翻译官:一方面让NVMe SSD以为运行在PCIe x1通道上,另一方面向主板BIOS模拟为标准PCI设备,从而引导系统成功配置资源。

由于PCIe在软件架构设计之初就保留了对传统PCI的向下兼容性,为整个方案提供了理论基础。
主板选择了Intel 440BX主板,因其PCI插槽提供3.3V工作电压,而早期部分主板(如VIA MVP3芯片组)仅提供5V供电,会导致转接卡无法为SSD供电,直接亮红灯。
此外,NVMe SSD处于额外的PCI-to-PCI桥接器后方,尽管PCI规范理论上允许高达256个桥接器级联,但部分早期主板BIOS编写不够严密,可能在第一层桥接后便停止扫描,导致无法识别装置。
而Intel 440BX在BIOS兼容性上表现较好,成功完成了多层桥接的设备识别。
开机方式也需要变通,由于传统NVMe SSD不具备Legacy Option ROM,无法直接作为奔腾II主板的启动盘,测试采用标准SATA硬盘引导开机,进入操作系统后再读取NVMe SSD。
操作系统层面,Windows 98原生完全不支持NVMe协议,实测中安装了由开源社区技术人员编写的第三方驱动程序,重启后Windows 98成功且正确地识别出该NVMe SSD。

CrystalDiskMark实测中,受限于传统PCI总线133MB/s的理论带宽(且需与所有PCI设备共享),再加上协议编码与总线损耗,该NVMe SSD读取速度约100MB/s。

作为参照,同一块NVMe SSD在现代PCIe 4.0平台上可轻松突破7000MB/s,性能释放不到2%。
将主板外频与PCI总线时钟从标准的33MHz超频至36至37MHz后,读取速度可进一步提升至110至115MB/s,但提升幅度有限,且超频会带来额外的稳定性风险。
Omores坦言,旧平台使用IDE或SATA SSD更为方便,反正速度无法突破133MB/s的瓶颈,这项实验更多是验证技术可行性,而非提供实用方案。
编辑:黑白
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