Gerne wird der NEC V20 verwendet, um einen 8088 zu ersetzen und damit einem PC/XT ein bißchen mehr Leben einzuhauchen. NEC erkannte die Verbesserungsmöglichkeiten, die der Intel 8088 bot und entwickelte den pin- und befehlskompatiblen V20. Als eine der ersten CPU-Alternativen für den IBM PC kam er Ende 1983 auf den Markt und war – bei gleicher Taktfrequenz – um 25-30% schneller als ein 8088. NEC produzierte auch einen schnelleren Ersatz für die 8086 CPU in Form des V30. Der Geschwindigkeitsvorteil des V20 beruhte darauf, das NEC neuere Befehle implementierte, die zwei Jahre zuvor mit dem Intel 80186 und 80286 eingeführt wurden. U.a. gibt es im Unterschied zum 8088 eine Hardwareunterstützung für die Adressberechnung, für Division und Multiplikation. Dadurch verdoppelte sich beim V20 die Anzahl der Transistoren im Vergleich zum 8088. Trotzdem wurde der V20 zu einem wirklich tollen Preis angeboten (1984 ca. 16US$), was den Umstieg interessant machte. Weitere Infos gibt es auf Wikipedia.

Findige Programmierer kamen bald auf die Idee, die zusätzlichen Möglichkeiten des V20 zu nutzen. Die universellste Möglichkeit ist dabei, die zusätzlichen Instruktionen des V20 bei BIOS-Calls zu benutzen, denn bereits ein speziell abgestimmtes BIOS müßte einen zusätzlichen Geschwindigkeitsvorteil bringen.

Das können wir jetzt testen, denn in unserem Platinen-Konvolut fiel ein XT-Mainboard Clone (X’GoldenBoard?) auf, auf dem sich ein spezielles Bios befand. Dieses wurde von einem Herrn Köhlmann 1987 entwickelt und über den heise-Verlag (Fachzeitschrift c’t) vertrieben bzw. veröffentlicht. Zumindest legt das die Beschriftung des ROM’s sowie die Copyright-Meldung nahe.

Leider wurde das Mainboard bereits etwas gefleddert, ein paar RAM’s fehlen und auch eine CPU fehlt. Letzteres werden wir natürlich mit einem V20 ersetzen, damit wir unseren Vergleichstest durchführen können. Für die beiden leeren RAM-Sockel (41256) haben wir Ersatz. Fraglich ist, warum dem Mainboard diese IC’s entnommen wurden. Naheliegend wäre, das es anderweitig defekt ist. Um das Board zu testen, muß eine Minimal-Konfiguration aufgebaut werden: MB, Grafikkarte, Monitor, Floppy-Controller plus Laufwerk und natürlich ein passendes Netzteil. Die Überraschung ist groß, daß das Board auf Anhieb funktioniert!

Was bringt dieses spezielle BIOS von Herrn Köhlmann zusammen mit dem V20 im Vergleich zu einem IBM XT-Bios jeweils mit NEC V20 und mit einem Intel 8088. Für den Vergleich steht auch ein PC 5150 Mainboard mit 640KiB RAM zur Verfügung. Zum Testen verwenden wir DOS 3.3 und Norton SI (SystemInfo aus Norton Utilities 4.5).

Leicht erkennbar ist der Geschwindigkeitsvorteil des NEC V20 gegenüber dem Intel 8088. Er liegt bei unserer Messung mit Norton SystemInfo sogar über den avisierten 25-30%. SI schwankt beim Vergleich NEC V20 mit c’t BIOS zwischen dem Faktor 1.9 und 2.0 hin und her. Festhalten kann man auf jeden Fall, daß das spezielle V20-BIOS unter DOS einen zusätzlichen Geschwindigkeitsvorteil bringt. Im besten Fall ist die Kombination NEC V20/c’t V20 BIOS doppelt so schnell wie ein Standard-IBM PC.