Slot 1 vs Socket 7 : la guerre des connecteurs qui a décidé votre prochain PC

Ce qui était en jeu : mises à niveau, marges et contrôle

Sur le papier, Slot 1 vs Socket 7 ressemble à un débat de trivia sur des connecteurs. En pratique, c’était une lutte pour le contrôle de la plateforme. Intel voulait une montée en puissance plus propre vers l’écosystème de la famille P6 (Pentium II, puis Pentium III) et un contrôle plus serré sur les cartes mères, les implémentations de cache et la validation. Socket 7 — à l’origine d’Intel lui aussi — est devenu le champ de bataille ouvert où AMD, Cyrix, IDT et des milliers de fabricants de cartes mères pouvaient jouer sur les prix et l’audace.

Pour une personne orientée production, voici le cadre clé : Slot 1 favorisa la prévisibilité en déplaçant davantage du « système » CPU dans un module validé. Socket 7 privilégiait la flexibilité en gardant le CPU comme un boîtier simple — mais exigeait que la carte mère fasse davantage correctement. La prévisibilité et la flexibilité coûtent toutes deux cher ; elles font simplement payer des départements différents. Slot 1 facturait votre portefeuille. Socket 7 facturait votre temps.

Le boîtier Intel Slot 1 (SECC) ressemblait à une petite carte d’extension et se branchait dans un slot. Il permettait à Intel d’expédier des CPUs avec des arrangements de cache et des caractéristiques électriques spécifiques, plus difficiles à cloner pour les concurrents et les upgradeurs en zone grise. Pendant ce temps, Socket 7, surtout « Super Socket 7 », devint la plateforme « vous pouvez probablement la faire marcher » — célèbres dernières paroles, mais aussi la raison pour laquelle les PCs à bas coût et les mises à niveau pour amateurs prospérèrent.

Et oui, il s’agissait d’argent. Pas seulement des marges d’Intel, mais des marges OEM et des coûts de support. Quand une plateforme est instable, la différence entre 1 % et 3 % de retours produit peut être la différence entre « bon trimestre » et « pourquoi mon patron programme une réunion avec le service juridique ».

Slot 1 et Socket 7 : ce qu’ils physiquement étaient

Socket 7 (et Super Socket 7)

Socket 7 est un socket ZIF (zero insertion force) de 321 broches pour des CPUs comme le Pentium (classique), Pentium MMX, AMD K5/K6, Cyrix 6×86, et d’autres. Le CPU repose à plat sur la carte mère. On relève un levier, on place la puce et on verrouille. Cette simplicité mécanique cache une vérité douloureuse : la carte mère doit fournir la bonne tension, le bon timing du bus et le comportement du sous-système cache pour une large gamme de CPUs.

« Super Socket 7 » n’était pas que du marketing. Il étendait Socket 7 avec le support du front-side bus (FSB) à 100 MHz, l’AGP (souvent 1x/2x) et des chipsets actualisés comme VIA MVP3 et ALi Aladdin V. Il conservait le même socket physique tout en élargissant l’enveloppe électrique/validation. C’est à la fois son charme et sa faiblesse.

Slot 1

Slot 1 est un slot à 242 contacts où le CPU était livré sous forme de cartouche (Single Edge Contact Cartridge, SECC). Le die CPU et (sur de nombreux modèles) les puces L2 cache étaient montés sur un petit circuit imprimé à l’intérieur de la cartouche. La cartouche se branchait sur la carte mère comme une grosse carte d’extension.

Slot 1 a également permis un écosystème de « slotkets » (adaptateurs slot-vers-socket) plus tard, qui permettaient d’exécuter des CPUs Socket 370 sur des cartes Slot 1. C’est important parce que cela montre que la guerre des connecteurs ne s’est pas terminée proprement — elle a juste déplacé le champ de bataille. Certains ont fait tourner un Celeron sur une carte 440BX avec un slotket et obtenu une machine qui donnait l’impression de tricher.

Blague n°1 : les cartouches Slot 1 étaient la « conteneurisation » originelle — tout empaqueté pour que vous puissiez faire comme si les parties embrouillées n’étaient pas votre problème.

Différences d’architecture qui importaient vraiment

L2 cache : où il se trouvait, et pourquoi il dominait vos benchmarks

À la fin des années 90, le cache L2 n’était pas juste une ligne de spécification. C’était un trait de personnalité. Beaucoup de Pentium II avaient des puces L2 externes sur la cartouche fonctionnant à la moitié de la vitesse du cœur. C’était un compromis : moins cher et plus simple à fabriquer à l’époque, mais cela rendait les performances très sensibles à la latence du cache et à la charge de travail.

Sur Socket 7, de nombreuses cartes mères s’appuyaient encore sur un L2 « pipeline burst » sur la carte mère elle-même (pour certains CPUs plus anciens), ou avaient des comportements de cache et de sous-système mémoire très différents selon le chipset. Avec l’AMD K6-2 et plus tard, le L2 était parfois sur la carte mère selon la configuration tandis que le CPU avait d’autres stratégies de cache interne. Le résultat : deux configurations Socket 7 avec la « même fréquence CPU » pouvaient se ressentir de façon totalement différente.

Front-side bus et maturité du chipset : la stabilité est une fonctionnalité

Le chipset Intel 440BX est devenu célèbre parce qu’il était ennuyeux de la meilleure manière : stable, rapide et prévisible. Les cartes Slot 1 sur 440BX se sont forgées la réputation de « ça tourne, point ». En termes SRE : une faible variance est un multiplicateur de performance. Ce n’est pas glamour, mais ça libère vos week-ends.

Les chipsets Super Socket 7 étaient plus inégaux. VIA MVP3, ALi Aladdin V, offres SiS — certains excellents, d’autres bizarres, et presque tous sensibles aux révisions BIOS, à la qualité de l’implémentation AGP et à la compatibilité mémoire. Vous pouviez absolument construire une excellente machine K6-2. Vous pouviez aussi construire une machine qui ne plantait qu’au troisième round de Quake II. Ce sont les pires bugs parce qu’ils ressemblent à de la superstition jusqu’à ce que vous les isoliez.

VRM et tension : la contrainte silencieuse

La régulation de tension (VRM) est là où beaucoup de mises à niveau « compatibles » ont échoué. Les CPUs de cette époque couvraient plusieurs exigences de tension et niveaux de signalisation. Une carte mère qui ne supporte pas la bonne tension du cœur peut démarrer, peut ne pas démarrer, ou peut fonctionner « bien » tout en cuisant lentement le silicium et en corrompant des données. Le fait qu’elle démarre n’est pas la preuve de la correction ; c’est la preuve que la physique n’a pas encore encaissé sa dette.

Microcode, BIOS et la politique du support

Les mises à jour du BIOS comptaient parce qu’elles contenaient la reconnaissance d’ID CPU, des mises à jour de microcode et des correctifs de timing du chipset. Les écosystèmes contrôlés par Intel avaient tendance à avoir des voies de validation plus claires. Les cartes Socket 7, surtout les modèles économiques, étaient souvent expédiées avec des BIOS « suffisants pour le CPU vendu aujourd’hui » et pas beaucoup plus. Si vous êtes habitué aux mises à jour de firmware modernes, imaginez faire tout ça avec des disquettes DOS et une prière.

Voici la règle opérationnelle : si une plateforme dépend du firmware pour faire fonctionner les nouveaux CPUs, alors le fournisseur de la plateforme — pas le fournisseur du CPU — possède votre disponibilité.

Une idée paraphrasée en fiabilité

« L’espoir n’est pas une stratégie » — idée paraphrasée couramment utilisée en ingénierie et en exploitation pour insister sur la planification déterministe plutôt que la pensée souhaitante.

Faits intéressants et contexte historique (les éléments qui changent votre perception)

1. Socket 7 a été à l’origine d’Intel, mais il est devenu la plateforme « ouverte » partagée quand des concurrents ont produit des CPUs compatibles.
2. La cartouche Slot 1 rendait la position du L2 cache flexible pendant une période où intégrer un cache rapide on-die n’était pas encore rentable en volume.
3. Les cartes Intel 440BX tournaient souvent à 133 MHz FSB « hors spécification » via overclocking, bien avant que les vendeurs n’admettent qu’ils l’expédiaient comme une fonctionnalité.
4. Super Socket 7 a introduit le FSB 100 MHz et l’AGP pour maintenir Socket 7 pertinent face aux plateformes Slot 1.
5. Le K6-2 d’AMD a apporté 3DNow!, utile parfois dans les jeux et le multimédia — mais seulement quand les logiciels l’exploitaient.
6. Certaines premières versions de Celeron n’avaient pas de L2 cache (Covington), ce qui les rendait étrangement rapides sur certaines tâches et douloureusement lents sur d’autres.
7. Les slotkets ont permis des CPUs Socket 370 sur des cartes Slot 1, créant un marché secondaire de mises à niveau pour les systèmes 440BX stables.
8. Les implémentations AGP des chipsets variaient énormément ; « AGP supporté » signifiait souvent « fonctionne avec deux cartes graphiques spécifiques si vous ne touchez pas au panneau latéral ».
9. Les spécifications VRM ont évolué rapidement, et les cartes mères qui n’affichaient pas clairement les plages de tension devenaient des pièges de mise à niveau.

Pourquoi Slot 1 a « gagné » (et là où il n’a pas gagné)

Slot 1 n’a pas gagné parce qu’un slot est intrinsèquement supérieur à un socket. Il a « gagné » parce qu’Intel l’a intégré dans un récit de plateforme contrôlée : chipsets validés, cartes mères prévisibles et un module CPU pouvant embarquer les pièces coûteuses/fragiles (cache, routage, parfois meilleure intégrité signal) sous une forme qu’Intel pouvait tester comme un ensemble.

Si vous étiez OEM, Slot 1 réduisait votre cauchemar de support. Vous pouviez expédier un Pentium II avec une carte connue, une RAM sur QVL connue et moins de combinaisons de « CPU aléatoire + carte mère aléatoire + timing de cache aléatoire ». Vous aviez toujours des problèmes — alimentations défaillantes, RAM défectueuse, condensateurs pourris plus tard — mais la baseline de la plateforme était plus saine.

Si vous étiez un utilisateur avancé, Slot 1 vous donnait une ligne de performance propre. 440BX plus un CPU décent était une victoire facile. Vous n’aviez pas à devenir un ingénieur électricien amateur pour obtenir des résultats cohérents. Vous pouviez bien sûr devenir un ingénieur électricien amateur quand même ; beaucoup l’ont fait.

Où Slot 1 n’a pas gagné : le coût et l’ouverture. Les cartouches étaient plus chères, et la nature fermée de la plateforme rendait plus difficile la copie par les concurrents. Cela a poussé AMD et d’autres à maintenir Socket 7 plus longtemps — et cette concurrence a fait quelque chose d’important : elle a empêché que le prix du PC devienne une taxe par une seule entreprise.

Pourquoi Socket 7 a survécu (et comment il a muté)

Socket 7 a survécu parce qu’il était omniprésent et « suffisamment bon » pour une énorme tranche d’utilisateurs. Il a aussi survécu parce qu’AMD l’a rendu digne d’intérêt. Les K6 et K6-2 ont donné aux gens une alternative crédible, souvent à moindre coût plateforme.

Super Socket 7 fut la mutation qui comptait. Il a essayé de combler l’écart fonctionnel avec Slot 1 : FSB 100 MHz, support AGP, mémoire plus rapide et chipsets améliorés. Le problème était la cohérence. Une excellente carte Super Socket 7 était excellente. Une carte médiocre vous faisait sentir comme si vous déboguiez un système distribué, sauf que vos « nœuds » étaient des barrettes RAM.

Toutefois : Socket 7 a enseigné à une génération la leçon la plus précieuse en ingénierie des systèmes — les interfaces sont du pouvoir. Si vous possédez l’interface, vous possédez le marché. Si vous ne la possédez pas, vous devez rivaliser sur l’exécution.

Blague n°2 : les tableaux de compatibilité Super Socket 7 étaient l’enfer des dépendances originel, juste avec des cavaliers au lieu de gestionnaires de paquets.

Réalité de la compatibilité : CPU, VRM, BIOS et chipset

Le support CPU est un tabouret à quatre pieds

Quand quelqu’un dit « cette carte supporte ce CPU », interrogez l’affirmation. Le support réel nécessite :

• Compatibilité électrique : plages de tension cœur et I/O supportées par le VRM et la conception de la carte.
• Support FSB et multiplicateur : le chipset et le générateur d’horloge peuvent-ils fournir la bonne vitesse de bus ? Les multiplicateurs sont-ils réglables ou autodétectés ?
• Reconnaissance BIOS : fera-t-il un POST fiable, identifiera-t-il le CPU et appliquera-t-il des timings cache/mémoire sensés ?
• Considérations thermiques et mécaniques : pouvez-vous le refroidir ? Le montage du dissipateur tient-il sans écraser quelque chose ?

Slot 1 vous offrait moins de combinaisons

Les cartes Slot 1 avaient souvent moins de combinaisons « sauvages » parce que les plateformes Intel étaient livrées comme une recette plus intégrée. Cela n’éliminait pas les cas limites, mais réduisait la surface d’exposition. En termes opérationnels : moins de permutations signifie moins de modes de défaillance.

Socket 7 vous offrait de l’optionnalité — et des corvées

Les cartes Socket 7 variaient en qualité de VRM, disposition du cache, comportement du chipset et maturité du BIOS. Cette optionnalité importait quand les budgets étaient serrés. Cela signifiait aussi que vous aviez besoin d’un processus : vérifier les plages de tension, la révision du BIOS, les réglages de cache, la stabilité mémoire, valider les E/S.

Si vous ressuscitez ou mettez à niveau aujourd’hui (construction rétro, machine industrielle legacy, pièce de musée qui contrôle encore une CNC) : ne supposez rien. Vérifiez tout.

Mode opératoire de diagnostic rapide

Quand une machine Slot 1 ou Socket 7 se comporte mal, vous pouvez perdre des jours à permuter des pièces au hasard. Ou vous pouvez faire comme les SRE : réduire rapidement l’espace de recherche.

Première étape : établir « fait-il un POST et reste-t-il stable au repos ? »

• Matériel minimal : carte mère, CPU + refroidisseur, une barrette RAM, VGA, clavier.
• Effacer le CMOS, charger les paramètres par défaut du BIOS.
• Si ça ne fait pas de POST, arrêtez. Ce n’est pas un « problème de pilote ». C’est électrique, firmware ou matériel mort.

Deuxième étape : valider l’alimentation et les températures avant de chasser des fantômes

• Rails PSU dans les tolérances sous charge.
• VRM qui ne surchauffe pas (test tactile avec prudence, ou utiliser un thermomètre IR).
• Dissipateur CPU correctement posé ; interface thermique pas fossilisée.

Troisième étape : isoler la classe de goulot

• Instabilité du chemin de calcul : redémarrages aléatoires, erreurs d’instruction illégale, gel sous charge CPU → suspecter VRM, tension CPU, refroidissement, CPU marginal.
• Instabilité du chemin mémoire : corruption de fichiers, échecs d’installation, erreurs de décompression → suspecter RAM, timings, chipset, réglages de cache.
• Instabilité du chemin I/O : erreurs disque, bizarreries du bus PCI, blocages son/réseau → suspecter pilotes chipset, conflits IRQ, réglages DMA, condensateurs défaillants, cartes PCI instables.
• Instabilité du chemin graphique : plantages en 3D → suspecter implémentation AGP, pilote GART, aperture AGP, signalisation de tension (ère 3,3V) ou simplement la carte.

Quatrième étape : ne changer qu’une variable à la fois

Oui, c’est lent. C’est aussi la seule façon de créer une chaîne causale fiable. Si vous échangez CPU, RAM, PSU et réglages BIOS en même temps, vous avez écrit un roman policier. Les systèmes de production détestent les mystères.

Tâches pratiques : commandes, sorties, ce que ça signifie et vos décisions

Ces tâches supposent que vous diagnostiquez un PC rétro en utilisant un environnement live Linux (ou une petite installation) sur la machine cible. C’est réaliste aujourd’hui : démarrez une distro légère depuis une clé USB, ou utilisez un adaptateur CF-vers-IDE et conservez une image connue bonne. L’objectif n’est pas la « compatibilité Linux moderne parfaite ». L’objectif est la mesure répétable.

Tâche 1 : Confirmer l’identité du CPU et les caractéristiques du cœur

cr0x@server:~$ lscpu
Architecture:            i686
CPU op-mode(s):          32-bit
Byte Order:              Little Endian
CPU(s):                  1
Vendor ID:               GenuineIntel
Model name:              Pentium II (Deschutes)
CPU MHz:                 400.000
L1d cache:               16K
L1i cache:               16K
L2 cache:                512K
Flags:                   fpu vme de pse tsc msr mce cx8 apic sep mtrr

Signification : Confirme ce que le BIOS et la carte tournent réellement, y compris la taille du cache. Un nom de modèle « incorrect » peut indiquer un mauvais microcode / un BIOS incompatible.

Décision : Si la taille du cache ou le modèle semblent incorrects, mettez à jour le BIOS ou ajustez les cavaliers/paramètres du slotket avant les tests de performance.

Tâche 2 : Vérifier les logs du noyau pour erreurs machine check et fautes de bus

cr0x@server:~$ dmesg | tail -n 20
[    0.000000] Linux version 6.6.8 (build@host) (gcc (GCC) 13.2.1) #1 SMP
[    0.512345] mtrr: type mismatch for e0000000,8000000 old: write-back new: uncachable
[    1.234567] pci 0000:00:07.0: enabling device (0000 -> 0002)
[    8.901234] hdaudio hdaudioC0D0: unable to bind the codec
[   12.345678] mce: Machine Check Exception: 0 Bank 0: b200000000070005

Signification : Les lignes MCE suggèrent une instabilité CPU/bus/VRM. Les avertissements MTRR peuvent être bénins, mais les machine checks répétés ne le sont pas.

Décision : Si MCE apparaît sous charge ou même au démarrage, revenez sur les réglages d’overclocking, vérifiez Vcore et testez avec un PSU/RAM connus bons.

Tâche 3 : Inspecter l’agencement des périphériques PCI/AGP et les assignations IRQ

cr0x@server:~$ lspci -vv
00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 440BX/ZX/DX Host bridge (rev 03)
00:07.0 ISA bridge: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ISA (rev 01)
00:07.1 IDE interface: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 IDE (rev 01)
00:09.0 VGA compatible controller: NVIDIA Corporation RIVA TNT2 (rev 15)
00:0a.0 Multimedia audio controller: Creative Labs SB Live! EMU10k1 (rev 07)
00:0b.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82559 Ethernet (rev 08)

Signification : Confirme la famille de chipset (par ex. 440BX vs VIA MVP3) et aide à diagnostiquer les douleurs de partage IRQ avec des cartes legacy.

Décision : Si le système est instable uniquement avec certaines cartes PCI, déplacez la carte sur un autre slot ou désactivez des périphériques onboard inutiles pour modifier le routage.

Tâche 4 : Vérifier le mode liaison IDE/SATA et l’état DMA (goulot classique)

cr0x@server:~$ sudo hdparm -I /dev/sda | sed -n '1,40p'
/dev/sda:

ATA device, with non-removable media
	Model Number:       WDC WD800JB-00FMA0
	Firmware Revision:  06.05G06
Transport:            Parallel, ATA8-APT

Supported: 8 7 6 5
Likely used: 8
DMA: mdma0 mdma1 mdma2 udma0 udma1 udma2 udma3 udma4 udma5
Current: udma5

Signification : Confirme que vous ne tournez pas accidentellement en mode PIO (ce qui fait paraître un « CPU rapide » comme un modem lent).

Décision : Si Current montre PIO ou seulement mdma, vérifiez les réglages IDE du BIOS, le type de câble (80 fils pour UDMA) et les pilotes du contrôleur.

Tâche 5 : Contrôle rapide du débit disque

cr0x@server:~$ sudo hdparm -tT /dev/sda
/dev/sda:
 Timing cached reads:   424 MB in  2.00 seconds = 212.04 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  92 MB in  3.02 seconds =  30.47 MB/sec

Signification : Les « cached reads » testent surtout le chemin mémoire/cache. Les « buffered disk reads » testent le disque + contrôleur.

Décision : Si les reads tamponnées sont à un chiffre, suspectez le mode PIO, un câble défectueux ou des problèmes de contrôleur/chipset.

Tâche 6 : Identifier la taille mémoire et la vitesse détectées par le noyau

cr0x@server:~$ free -m
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:             256          22         198           1          35         214
Swap:              0           0           0

Signification : Confirme que le système voit la RAM attendue. Les cartes Socket 7 détectent parfois mal certaines DIMMs.

Décision : Si la RAM est inférieure à l’attendu, testez avec moins de barrettes, de densités différentes, ou ajustez la configuration SDRAM du BIOS de agressif à SPD/défaut.

Tâche 7 : Vérifier les erreurs mémoire via ECC/EDAC (si supporté)

cr0x@server:~$ grep -R . /sys/devices/system/edac/mc 2>/dev/null | head
/sys/devices/system/edac/mc/mc0/ce_count:0
/sys/devices/system/edac/mc/mc0/ue_count:0

Signification : Sur des cartes avec support EDAC et ECC, cela montre les erreurs corrigées/non corrigées.

Décision : Tout UE non nul signifie qu’il faut cesser de faire confiance à la machine pour le stockage ; réduisez les timings/FSB ou remplacez RAM/carte.

Tâche 8 : Stresser CPU et mémoire pour révéler VRM et problèmes de cache marginaux

cr0x@server:~$ sudo stress-ng --cpu 1 --vm 1 --vm-bytes 128M --timeout 120s --metrics-brief
stress-ng: info:  [1234] setting to a 120 second run per stressor
stress-ng: info:  [1234] dispatching hogs: 1 cpu, 1 vm
stress-ng: metrc: [1234] cpu              120.01s   110.00 bogo ops/s
stress-ng: metrc: [1234] vm               120.00s   250.00 MB/sec (memset)

Signification : Deux minutes suffisent pour provoquer bien des boîtes qui « démarrent bien mais échouent sous charge ».

Décision : Si la machine se fige ou redémarre, concentrez-vous sur Vcore, le refroidissement et le PSU. Si l’échec n’apparaît qu’avec le stress vm, suspectez RAM/timings/chipset.

Tâche 9 : Surveiller les températures (si des capteurs existent) ou au moins le régime des ventilateurs

cr0x@server:~$ sensors
coretemp-isa-0000
Adapter: ISA adapter
Core 0:        +58.0°C  (high = +80.0°C, crit = +95.0°C)

fan1:        4200 RPM

Signification : Les cartes rétro n’ont souvent pas de capteurs, mais si présent, cela détecte un emballement thermique évident.

Décision : Si les températures montent vite, reposez le dissipateur, remplacez le ventilateur et renouvelez la pâte thermique. Ne « testez pas juste ».

Tâche 10 : Valider les fréquences d’horloge (attraper les mauvais réglages FSB/multiplicateur)

cr0x@server:~$ sudo dmidecode -t processor | sed -n '1,30p'
Processor Information
	Socket Designation: Slot 1
	Type: Central Processor
	Family: Pentium II
	Max Speed: 400 MHz
	Current Speed: 266 MHz

Signification : Un décalage (400 max, 266 actuel) indique souvent un mauvais cavalier/config BIOS ou une carte incapable de faire tourner le FSB prévu.

Décision : Corrigez les cavaliers FSB ou le BIOS « CPU Host/PCI Clock ». Ne faites pas de bench avant que l’horloge soit correcte.

Tâche 11 : Vérifier l’intégrité du système de fichiers après un crash (triage corruption de données)

cr0x@server:~$ sudo dmesg | grep -i -E 'ext4|buffer i/o|ata[0-9]|ide'
[  224.112233] ata1.00: exception Emask 0x0 SAct 0x0 SErr 0x0 action 0x6 frozen
[  224.112300] ata1.00: failed command: READ DMA
[  224.112400] end_request: I/O error, dev sda, sector 1234567

Signification : Les échecs READ DMA peuvent venir du disque, du câble, du contrôleur ou de l’alimentation. Sur les systèmes vintage, câbles et alimentation sont des coupables fréquents.

Décision : Remplacez le câble IDE, essayez une autre alimentation et réduisez la vitesse du bus/désactivez UDMA temporairement pour confirmer des problèmes d’intégrité signal.

Tâche 12 : Vérifier le throttling CPU rapporté par le noyau ou les indices d’instabilité

cr0x@server:~$ journalctl -k -b | tail -n 30
Jan 09 12:00:01 host kernel: clocksource: Switched to tsc
Jan 09 12:02:14 host kernel: watchdog: BUG: soft lockup - CPU#0 stuck for 22s! [stress-ng:1300]
Jan 09 12:02:14 host kernel: Modules linked in: snd_emu10k1
Jan 09 12:02:14 host kernel: CPU: 0 PID: 1300 Comm: stress-ng Tainted: G        W

Signification : Les soft lockups durant un stress pointent vers une instabilité CPU/VRM/sous-système mémoire, pas « Linux qui fait des siennes ».

Décision : Revenez sur tout overclock, augmentez le refroidissement et retestez avec le moins de cartes PCI possible. Si ça persiste, suspectez condensateurs vieillissants/VRM.

Tâche 13 : Mesurer les changements de contexte et le coût du scheduler (effets cache + mémoire)

cr0x@server:~$ perf stat -e cycles,instructions,cache-references,cache-misses -- dd if=/dev/zero of=/tmp/tst bs=64k count=2048 conv=fdatasync
2048+0 records in
2048+0 records out
134217728 bytes (134 MB, 128 MiB) copied, 4.12 s, 32.6 MB/s

 Performance counter stats for 'dd if=/dev/zero of=/tmp/tst bs=64k count=2048 conv=fdatasync':

     9,800,000,000      cycles
     6,100,000,000      instructions              # 0.62  insn per cycle
       120,000,000      cache-references
         9,600,000      cache-misses              # 8.0% of all cache refs

       4.125432789 seconds time elapsed

Signification : Des taux de cache-miss élevés sur des charges simples peuvent indiquer des problèmes de timing mémoire, cache désactivé, ou inefficacité de la plateforme.

Décision : Si l’IPC est anormalement bas et les cache-misses élevés, confirmez que le L2 est activé dans le BIOS et n’est pas mal configuré par un mauvais jumelage CPU.

Tâche 14 : Confirmer l’activité de swap et la pression mémoire (éviter d’accuser le CPU)

cr0x@server:~$ vmstat 1 5
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0      0 198432   3120  28144    0    0     2    10  120  210 12  3 84  1  0
 1  0      0 197980   3120  28180    0    0     0   820  118  205 10  3 75 12  0
 0  1      0 197900   3120  28192    0    0     0  1024  115  198  6  2 70 22  0
 1  0      0 197850   3120  28210    0    0     0   900  119  209  8  3 73 16  0
 1  0      0 197820   3120  28220    0    0     0   850  117  201  7  2 76 13  0

Signification : Montre I/O wait (wa) et temps CPU idle. Un wa élevé signifie un goulot stockage/contrôleur, pas le choix du connecteur CPU.

Décision : Si wa est constamment élevé, concentrez-vous sur le mode IDE, la santé du disque et les pilotes chipset plutôt que sur une mise à niveau CPU.

Trois micro-histoires d’entreprise du terrain

1) L’incident causé par une mauvaise hypothèse : « Un socket, c’est un socket, non ? »

Une petite société d’ingénierie où j’ai travaillé (anonymisée, mais douloureusement réelle) avait un laboratoire plein de bancs de test pour validation hardware-in-the-loop. Les bancs étaient construits autour de cartes commodité parce que l’application « n’était pas si exigeante ». C’étaient des boîtes fin 90 maintenues en vie parce que les cartes de test étaient ISA et le logiciel de contrôle… sentimentalement attaché à Windows 98.

Un jour, les achats ont trouvé un lot de CPUs « compatibles » pas chers. Le plan était simple : remplacer les processeurs vieillissants sur les cartes Socket 7 pour réduire les blocages pendant les longues runs nocturnes. Quelqu’un a vérifié le nombre de broches, a apparié le type de socket et a déclaré victoire. Les CPUs rentraient physiquement. Les machines faisaient un POST. Tout le monde est rentré chez soi tôt.

Deux nuits plus tard, le labo a commencé à produire des résultats incohérents. Pas des plantages complets — pire. Les tests passaient, puis échouaient, puis repassaient. L’équipe a brûlé des heures à blâmer le logiciel de test, puis les cartes ISA, puis les « rayons cosmiques ». Le motif est finalement apparu : les échecs se concentraient quand les bancs chauffaient (été, portes du labo fermées, ventilateurs bouchés de poussière).

La cause racine était la mauvaise hypothèse : les VRM des cartes mères n’étaient pas conçus pour les exigences de tension des nouveaux CPUs sous charge soutenue. Au repos, le système semblait correct. Sous charge, la Vcore s’effondrait juste assez pour produire des erreurs de calcul sans forcément provoquer un crash. La correction fut ennuyeuse : revenir aux CPUs supportés, remplacer les PSUs faibles, nettoyer le refroidissement et standardiser sur une révision de carte avec un design VRM connu.

La leçon opérationnelle : « Ça démarre » n’est pas un test de compatibilité. Pour les plateformes legacy, traitez les changements CPU comme un changement de sous-système d’alimentation. Validez sous charge et température pires cas.

2) L’optimisation qui s’est retournée contre eux : timings mémoire agressifs comme « upgrade gratuit »

Une autre organisation, ère différente, avait une flotte mixte de machines Socket 7 et Slot 1 utilisées pour l’automatisation de build on-prem et le packaging d’artifacts. Oui, c’était bizarre. C’était aussi bon marché, et « bon marché » a une façon de devenir politique quand les budgets sont coupés.

Un technicien bien intentionné a constaté que certains builds allaient plus vite quand les timings mémoire du BIOS étaient réglés manuellement plutôt qu’en SPD/défaut. Le changement a été déployé : CAS plus bas, RAS-to-CAS plus serré, et en général « rendre tout plus réactif ». Les résultats initiaux étaient excellents. Les temps de build se sont améliorés selon quelques benchmarks. On a fêté ce gain gratuit.

Puis la lente hémorragie a commencé. Échecs de décompression aléatoires. Archives corrompues occasionnelles. Builds qui passaient les tests unitaires mais échouaient plus tard en intégration avec des erreurs absurdes. Le pire : ce n’était pas homogène sur toutes les machines. Les systèmes Slot 1 sur 440BX s’en sortaient surtout indemnes. Certaines cartes Super Socket 7 devenaient des machines chaos.

Le retour de bâton fut classique : les timings plus serrés réduisaient la marge de stabilité sur les cartes avec un routage moins bon et des chipsets moins tolérants. Le mode d’erreur n’était pas un crash net ; c’était une corruption silencieuse des données sous conditions thermiques et de charge spécifiques. La remédiation fut douloureuse : revenir aux timings, exécuter des tests mémoire, invalider les artefacts suspects et ajouter une vérification de checksum dans la chaîne.

La leçon : optimiser sans budget d’erreur, c’est jouer. Sur plateformes legacy, régler les timings mémoire n’est pas un « gain gratuit », c’est échanger la correction contre la vitesse.

3) La pratique ennuyeuse mais correcte qui a sauvé la situation : baselines connues bonnes

Le programme de matériel legacy le plus réussi que j’ai vu avait une chose qui manquait aux autres : de la discipline. Ils gardaient des configurations « gold » — une boîte Slot 1 sur une carte 440BX stable connue, et une boîte Super Socket 7 sur une carte validée avec le combo CPU/RAM/GPU exact. Ces machines n’étaient pas manipulées à la légère.

Quand une unité sur le terrain échouait — disons, une boîte rétro contrôlant un équipement — les techniciens n’ont pas commencé à échanger des pièces au hasard. Ils imagent le disque, le déplacent sur la machine gold et reproduisent le comportement. Si le problème disparaît, c’est matériel. Si ça persiste, c’est logiciel ou configuration. Cette simple bifurcation a économisé des quantités absurdes de temps.

Ils gardaient aussi des pièces de rechange : PSUs connus bons, barrettes RAM du même lot, câbles IDE de rechange et un petit tas de condensateurs de remplacement pour cartes communes. Ce n’était pas glamour. Ça ressemblait à de l’accumulation. Ça fonctionnait.

Quand une vague de défaillances a frappé — plusieurs machines redémarrant sous charge — la baseline gold a rendu évident que le facteur commun était l’alimentation. Ils ont d’abord remplacé les PSUs, stabilisé la flotte et n’ont recapé les cartes qu’à un rythme humain. La pratique qui les a sauvés était simple : gardez une baseline et protégez-la des changements « aidants ».

Erreurs fréquentes (symptômes → cause racine → correction)

1) Redémarrages aléatoires sous charge

Symptômes : Le système tourne bien au bureau, se réinitialise pendant les jeux, la compilation ou l’activité disque.

Cause racine : Rails PSU faibles, VRM qui surchauffe ou Vcore marginal dû à un CPU non supporté/overclock.

Correction : Tester avec un PSU connu bon ; réduire le FSB à la spécification ; assurer le contact du dissipateur ; si Socket 7, confirmer que la carte supporte la plage de tensions du CPU.

2) Pas de POST après une « mise à niveau »

Symptômes : Les ventilateurs tournent, pas de vidéo, pas de bips.

Cause racine : Mauvais réglages de cavaliers (FSB/multiplicateur), BIOS trop ancien pour reconnaître le CPU, ou VRM incapable de fournir la tension requise.

Correction : Effacer le CMOS ; remettre l’ancien CPU et mettre à jour le BIOS ; vérifier la carte de cavaliers via la sérigraphie/le manuel ; sur Slot 1 avec slotket, régler FSB et Vcore corrects sur l’adaptateur.

3) Installations échouent ou archives corrompues

Symptômes : Installations OS qui plantent, erreurs CRC, corruption de fichiers aléatoire.

Cause racine : Instabilité RAM, timings trop agressifs, sensibilité du chipset ; parfois câble IDE/UDMA défaillant.

Correction : Mettre les timings RAM du BIOS sur défaut/SPD ; tester avec une DIMM connue bonne ; remplacer le câble IDE et vérifier le mode DMA.

4) Les jeux 3D plantent mais le 2D est ok

Symptômes : Le bureau est stable, le 3D charge puis fige ou reboot.

Cause racine : Bizarreries d’implémentation AGP (surtout Super Socket 7), pilote GART incorrect, ou consommation GPU marginale.

Correction : Réduire les fonctionnalités AGP (taille d’aperture, sideband addressing si disponible) ; essayer une autre carte AGP connue compatible avec le chipset ; vérifier la capacité du PSU.

5) Disque « lent sans raison »

Symptômes : Copier des fichiers charge le CPU, débit terrible, système saccade.

Cause racine : Contrôleur IDE en mode PIO dû au BIOS, câble défectueux, ou fallback pilote après erreurs.

Correction : Activer UDMA dans le BIOS ; remplacer par un câble IDE 80 fils ; vérifier le mode Current via hdparm ; si persistant, forcer un mode UDMA inférieur pour la stabilité.

6) Système instable uniquement quand il est chaud

Symptômes : Fonctionne à froid, échoue après 20–60 minutes.

Cause racine : Pâte thermique sèche, ventilateur faible, vieillissement VRM/condensateurs, ou flux d’air du boîtier insuffisant.

Correction : Renouvelez l’interface thermique ; nettoyez les dissipateurs ; ajoutez du flux d’air ; envisagez de recapaper la carte si vous voyez des condos bombés/fuités ou une instabilité répétée.

7) Vitesse CPU reportée incorrecte

Symptômes : BIOS/OS indique des MHz inférieurs à ce qui est attendu.

Cause racine : Mauvais cavalier FSB, incompréhension du verrouillage du multiplicateur, ou mauvaise configuration du slotket.

Correction : Réglez le FSB correct ; acceptez les contraintes de multiplicateur (beaucoup de CPUs verrouillent les multiplicateurs) ; validez avec dmidecode/lscpu et des tests de performance simples.

Checklists / plan étape par étape

Checklist A : Choisir Slot 1 vs Socket 7 aujourd’hui (rétro build ou maintenance legacy)

1. Si vous voulez une stabilité maximale : choisissez une carte Slot 1 avec un chipset mature (souvent de classe 440BX) et évitez les overclocks exotiques.
2. Si vous voulez une flexibilité maximale à petit budget : Socket 7 / Super Socket 7 peut être excellent, mais seulement si vous vous engagez à valider.
3. Priorisez les cartes mères avec une documentation claire des cavaliers et un design VRM réputé ; les « cartes mystères » sont là où le temps va mourir.
4. Choisissez de la RAM connue compatible ; ne considérez pas « n’importe quelle SDRAM » comme interchangeable sur ces plateformes.
5. Optez pour un stockage fiable : un disque IDE connu bon, ou une solution CF/SD stable avec des timings conservateurs ; validez par lectures/écritures répétées.

Checklist B : Procédure de mise à niveau CPU qui ne ruinera pas votre semaine

1. Documentez l’état actuel : version BIOS, modèle CPU, réglages FSB/multiplicateur, timings RAM.
2. Mettre à jour le BIOS avant de remplacer les CPUs si possible.
3. Vérifier la plage de tension VRM et les exigences CPU. Si vous ne pouvez pas vérifier, n’upgrdez pas.
4. Installer le CPU avec de la pâte thermique neuve et une pression de dissipateur confirmée.
5. Démarrer en configuration minimale d’abord (une barrette RAM, pas de cartes PCI supplémentaires).
6. Faire un stress test et un test disque avant de déclarer la réussite.
7. Ensuite seulement, réintroduire les cartes PCI/AGP une par une.

Checklist C : Lorsque vous suspectez que la carte vieillit

1. Inspecter les condensateurs pour gonflement/fuites ; vérifier la corrosion autour de la zone batterie.
2. Swap PSU et câbles IDE en premier (rapide, bon marché, à fort rendement).
3. Réduire le FSB et assouplir les timings mémoire pour augmenter la marge de stabilité.
4. Si les erreurs persistent, traitez-le comme un problème de cycle de vie matériel : recapaper ou remplacer la carte, et ne plus lui confier de données irremplaçables.

FAQ

1) Est-ce que Slot 1 est intrinsèquement plus rapide que Socket 7 ?

Non. Les plateformes Slot 1 offraient souvent des performances plus constantes grâce à la maturité des chipsets et à l’implémentation du cache, pas parce que « le slot bat le socket ».

2) Qu’est-ce qui a fait du 440BX un gros morceau ?

Il combinait une forte performance mémoire avec stabilité et une qualité de carte large. En termes de fiabilité, il réduisait la variance et les cas limites étranges.

3) Qu’est-ce que Super Socket 7, au juste ?

C’est Socket 7 plus des extensions de plateforme — FSB 100 MHz, support AGP et chipsets plus récents — destinées à maintenir AMD et les autres compétitifs face à Slot 1.

4) Pourquoi Intel est passé à une cartouche pour le Pentium II ?

Cela a simplifié certains défis de fabrication et de validation autour du L2 cache et de l’intégrité du signal à l’époque, et cela a aussi accru le contrôle de la plateforme.

5) Les slotkets sont-ils fiables ?

Certaines le sont, d’autres sont de la camelote. Les modes d’échec sont réels : mauvais réglages de tension, routage marginal du signal et limitations BIOS. Traitez-les comme un changement matériel nécessitant une validation complète.

6) Ma boîte rétro démarre mais corrompt des fichiers. Est-ce un problème de disque ?

Peut-être. Mais la corruption de fichiers vient souvent de la RAM/du timing ou d’erreurs DMA IDE. Validez la mémoire d’abord, puis le câble/le mode du contrôleur, ensuite la santé du disque.

7) Puis-je faire tourner un FSB plus rapide « hors spécification » en toute sécurité ?

Parfois, mais « en sécurité » signifie « validé sous température et charge pires cas, de manière répétée ». Si vous tenez à la correction, faites tourner aux fréquences spec et dormez tranquille.

8) Quelle est la contrainte cachée la plus commune dans ces mises à niveau ?

La régulation de tension. Les cartes diffèrent énormément en capacité VRM et en tensions supportées. L’ajustement physique est la moins importante des parties.

9) Quelle plateforme est meilleure pour une configuration gaming d’époque ?

Slot 1 avec un chipset stable est la voie à faible drame. Super Socket 7 peut être fantastique pour des builds AMD K6-2/K6-III d’époque, mais choisissez la carte attentivement et prévoyez du réglage.

10) Comment éviter de tourner en rond pendant le dépannage ?

Utilisez une configuration baseline connue bonne, changez une variable à la fois et faites un stress-test après chaque changement. Si vous ne pouvez pas reproduire, vous ne pouvez pas réparer.

Conclusion : étapes pratiques suivantes

Slot 1 vs Socket 7 n’était pas une querelle de connecteurs cosmétique. C’était un référendum sur qui possédait l’interface et qui payait le coût de validation. Slot 1 vous achetait généralement de la prévisibilité. Socket 7 vous achetait des options et exigeait un processus.

Si vous construisez ou maintenez aujourd’hui l’un de ces systèmes :

• Privilégiez d’abord la stabilité : chipset connu, révision de carte connue, PSU connu bon, timings conservateurs.
• Validez sérieusement : stressez CPU+mémoire, puis I/O stockage, puis graphismes/périphériques PCI.
• Protégez une baseline : gardez une configuration « gold » intacte pour pouvoir isoler matériel vs logiciel rapidement.
• Cessez de faire confiance au « ça démarre bien » : traitez la compatibilité de tension, de cache et de timing comme des exigences de première classe.

La guerre des connecteurs est terminée, mais la leçon reste d’actualité : les plateformes échouent au niveau des jonctions. La jonction était littéralement le connecteur. Le reste était tout ce que nous faisons encore en production — contrôler l’interface, réduire la variance et tester sous charge avant que la réalité ne le fasse pour vous.