Una de las cosas que más me molesta del mundo de la informática, es la frecuencia con la que hay que actualizar el hardware una y otra vez, cada tantos años, para básicamente hacer lo mismo que hacíamos hace 10 o 20 años atrás, como leer una noticia escrita en la pantalla como un juego de letras y caracteres. Estos caracteres hace 20 años literalmente ocupaban algunos Kb de tamaño (incluyendo el código html que lo envolvía) y hoy ocupan varios MB. Es claro que no estoy hablando de edición de video, ni de juegos modernos, pero reconozcamos que le hemos dado de comer a la bestia.

A lo largo de mi vida, he reciclado varios equipos que por una razón u otra, se les rompe una parte (teclas del teclado de una laptop, se le quema el chip wifi, o alguna otra cosa). Hice eso con una laptop Intel Atom N455 que transformé en un All-in-one y que mi hija usa para ver dibujitos y que corre Antix, que es un sistema liviano, basado en Debian. La laptop se estaba por tirar o archivar por ahí.

También lo hice con una laptop Toshiba Satellite, que también transformé en un All-in-one y que actualmente usa mi hijo para ver videos, hacer sus deberes de la escuela y jugar algún que otro juego liviano. El problema que tenía es que calienta y se apaga, a pesar de estar limpia, etc. Nada que no se pueda arreglar con un par de fanes alimentados de un USB que fuercen la entrada del aire y la mantengan fría. No se ha apagado ni una sola vez desde entonces.

El problema es que a medida que pasa el tiempo, las cosas duran menos, porque son fabricadas para ser parte de un ciclo de recambio cada vez más frecuente. Por eso, con el pasar de los años se nos llenan los galpones y depósitos, de torres viejas que juntan polvo y arañas.

Restauración de un Clásico

Como parte de un proyecto personal vinculado a una packet radio BBS que todavía sigue siendo un proyecto, me dispuse a conseguir una PC, vieja en lo posible, buscando que estuviera hecha de buenos materiales y posiblemente de una marca de las buenas (alguna Dell Optiplex, IBM NetVista o Compaq Deskpro…) lo que fuera. Finalmente me puse a investigar y encontré hardware realmente asombroso, que valía la pena hasta ponerse a restaurar, ya en un proyecto totalmente diferente. Así dí con la vedette de este post, una Dell Precision 530MT, una workstation del año 2001.

Lo más curioso de esta PC es que su placa soporta dos procesadores, o sea, es dual socket 603 y la memoria RAM es RDRAM o Rambus (un estándar que competía con las SDRAM que ya no se fabrica más), en 4 slots soportando un máximo de 2GB (4x512MB) o ampliable a 4GB si se utilizan dos memory risers que son 2 placas con 4 slots cada una, que se colocan en un slot de RAM cada una, verdaderamente sorprendente para el año 2001 o 2002.

El hecho de que tuviera dos procesadores ya me hacía pensar que cualquiera fuera la performance de un procesador equivalente a un Pentium III o Pentium IV, aquí tendría más o menos el doble. La placa no tiene conectores SATA, son todos los viejos IDE/ATA paralelos con los que supimos enloquecernos por culpa de los jumpers de master y esclavo… La placa soporta tarjetas PCI y AGP y actualmente pude conseguir una tarjeta de video nVidia FX5200 PCI de 256MB. Algunas características son bastante diferentes a las PC de hoy por hoy, ya que los disipadores de los CPUs no tienen fanes, los mismos están en la carcaza. El flujo del aire es forzado gracias a una carcaza interna de plástico. También tiene dos placas verticales que llaman la atención, que son reguladores de voltaje para los CPUs.

Los procesadores Intel Xeon Prestonia, los primeros Xeones con litografía de 130mn, son parecidos a los Pentium IV de socket 478 clásicos. Los mismos soportan instrucciones MMX, SSE, SSE2 y son los primeros en incorporar el HyperThreading por lo que en total el sistema cuenta con 4 núcleos lógicos, puramente de 32-bits. Si bien esta familia de procesadores es la primera que salio en 130nm, luego de la Foster que era de 180nm, la arquitectura del núcleo es NetBurst que luego se probó que era ineficiente y fue abandonada por Intel en favor de la arquitectura Core. NetBurst tenía un pipeline demasiado largo, de unas 20 etapas con un algoritmo de branch prediction que aparentemente no era muy bueno, y cada vez que el mismo no acertaba, tenía que hacer un flush de todo el pipeline y volver a cargar el stack a procesar y eso llevaba tiempo y energía. Igualmente, a pesar de que Intel luego abandonó esta arquitectura, ésta arquitectura disponible en el Pentium IV en varios cores o sabores (Northwood, Prescott, Presler, Cedar Mill para escritorio y Foster, Prestonia, etc para servidores) fue optimizada con los años y supo mantenerse como los CPUs más veloces (aunque muy caros) en su batalla con AMD. Hoy en día los procesadores AMD e Intel tienen pipelines largos de entre 17-21 etapas y mejores algoritmos de branch prediction, por lo que este antecedente marcó historia de alguna manera.

Actualización agosto 2024: Ahora el sistema cuenta con 2 x Intel Xeon 2.8GHz (SL6M7) y una nVidia FX5500 AGP 256MB.

Consumo y Energía

Si bien en términos de eficiencia por watt, el procesador era peor que su antecesor el Pentium III con arquitectura P6, la incorporación de las instrucciones SSE2 es fundamental para la compatibilidad con navegadores modernos (sin estas es necesario recompilar muchas cosas de cero, ya que las SSE2 son utilizadas por mucho código). Las instrucciones SSE2 no fueron las únicas adiciones, también SSE3 en los cores Prescott así como también el HyperThreading.

Desde el punto de vista del consumo energético, es una PC que consume mucho, pero eso es un análisis solamente mirando la electricidad que consume un dispositivo, muchas veces sin contar lo que costó comprarlo, o mucho menos, sin mirar el impacto ecológico que tuvo al fabricarse. Haciendo un análisis rápido, este sistema consume en el entorno de los 50-60w IDLE y entre 110-150w en un 100% de uso de los CPUs medidos con una simple pinza amperimétrica de hogar. Lo comparé con otras dos computadoras más nuevas que arrojan consumos en estado IDLE y 100% CPU entre 50 y 80w (core i5 3330 y AMD Athlon II x3 435) lo cual es razonable, ya que solo el Intel Xeon 2.4GHz tiene un consumo TDP de 65w cada uno. Pasando esto a kWh dá que utilizando 12hs cada una de estas PC tenemos que para la Dell un consumo de 430 kWh y para los otras PCs unos 240 kWh anuales. Con el costo del kWh actual, eso sería en dinero anual, 80 USD/año y 45 USD/año respectivamente. El hecho concreto es que la Dell cuesta 35 USD adicionales más, por año, que las otras PC. La pregunta entonces es: ¿es tan inmensamente rentable cambiar de PC solo porque voy a ahorrar luz debido a que consume menos? Para comprar una PC supongamos que vamos a gastar 350 USD, bueno eso es equivalente a tener 10 años más, la Dell prendida, en lugar de comprar una más nueva. O sea, eso si la nueva te va a durar 10 años, y ahí está el punto. Solemos no contar dentro del ahorro el no-ahorro que es el hecho de comprar una PC más nueva (que seguramente va a durar menos).

Algunos Benchmarks

Lo último que agrego, como argumento importante a favor de reutilizar las cosas viejas, es que tenemos que tener presente que los estudios de eficiencia energética y huella de carbono, muestran que la energía que una de estas PC va a consumir en toda su vida útil, es entre un 10% y 30% del total de la energía que insume este producto, pues el resto (del orden del ~70%) se gasta en su fabricación, por lo que cuanto más podamos extender la vida útil de estos productos, más amigable con ambiente será. Volviendo a los 10 años de antes, ¿cuantas computadoras se fabricarán para que nosotros las compremos, todo en nombre del menor consumo y eficiencia? Si las tareas lo permiten, quizá un viejo cachilo de estos, puede servir lo mismo y pone un poco de nostalgia en nuestro entorno.

Acerca de la performance, en particular de los discos duros, no es tan mala, unos 15MB/s de escritura y 30MB/s de lectura. Sin dudas no es nada del otro mundo, pero no se nota la diferencia, con por ejemplo, un disco SATA I o SATA II, por lo menos en cuanto la respuesta de uso.

Con el programa Hardinfo de Debian, los diferentes benchmarks del sistema dan cuenta de estas números, comparados con mi Panasonic Toughbook CF-31 con un Core i5 M520 de 2.4GHz y 8GB de RAM DDR3:

Benchmark	Dell (2 x Intel Xeon 2.4GHz)	Dell (2 x Intel Xeon 2.8GHz)	Panasonic CF-31 (Core i5 2.4GHz)
CPU Blowfish	6.16	5.81	5.90
CPU CryptoHash	135	164	299
CPU Fibonacci	5.02	4.43	1.35
CPU N-Queens	21.50	19.33	8.49
FPU FFT	2.26	2.20	4.26
FPU Raytracing	93.97	82.83	2.89

Si bien me caben dudas de si el test FPU Raytracing y FPU FFT podrían ser verosímiles, dada la gran diferencia, en casi todas es claro que el core i5 es superior, pero hay la performance es comparable en el caso de algunos benchmarks.

Para cerrar y dejar alguna reflexión final, creo que el uso de hardware viejo aún vigente, es todo un acto político y ambientalista, quizá lo más importante que podamos hacer en términos reales de huella de carbono. Las PCs viejas ya están fabricadas y ya dejaron su huella energética, la cuestión es si las vamos a reemplazar así nomás por una más nueva dentro de 5 o 6 años. Sin dudas que en muchos casos, basta con PCs a las que se le pueda mejorar o ampliar cosas como la memoria, discos, pero tiene que ser para durar varios años más. Que cada PC fabricada valga la pena, y si es con un toque de personalidad y nostalgia, mejor.

Una Perla Final

Este sistema es claramente pre-google y pre-facebook y pre-Intel ME (Intel Management Engine). El Intel ME es un pequeño sistema operativo que corre por debajo del sistema operativo del usuario, al cual no se tiene acceso y en la mayoría de los casos, no se puede desactivar. Todo esto en su momento generó bastante revuelo en la comunidad hacker porque es básicamente un rootkit inserto en la placa madre que actúa en conjunto con el micro-procesador. Este sistema operativo (basado en Minix) tiene acceso al nivel cero de privilegios, por debajo del kernel del OS y puede eventualmente, tomar control de los dispositivos de red, enviar microcódigo al CPU, etc. Afortunadamente, el chipset de la placa Dell, es el Intel 82860 y por lo tanto es previo a la implementación masiva del Intel ME entre el 2006-2008, lo cual es un valor agregado definitivamente. Para probar que no tenemos Intel ME en nuestro sistema basta con clonar el siguiente repositorio y testear nuestro sistema.

Es sabido también que AMD tiene su propio rootkit parecido al IntelME el cual fue muy criticado, por el hecho de no poder deshabilitarse. Algunos piensan que es un backdoor intencionalmente colocado en todas las computadoras posteriores al 2007-2008 por la NSA. Las charlas en los CCC de Joanna Rutkowska, una hacker que trabajó con este tema, son muy reveladoras.

Algunos enlaces:

• Dell Precision 530MT Users Manual (PDF)
• Dell Precision 530MT Service Manual (PDF)
• Intel Chipset 82860 (PDF)
• List of Intel NetBurst-based Xeon Processors
• Factory is where our computers eat up most energy
• What’s the carbon footprint of your computer?
• Mi monografía sobre Obsolescencia Programada
• Intel Management Engine
• Get the status of Intel ME
• Joanna Rutkowska: Towards (reasonably) trustworthy x86 laptops