Athlon500が700MHzオーバーで動作。 99/8/29
別ページにおいてMS6167の改造方法を執筆中でしたが,急遽セカンドキャッシュ(以下L2)クロックの1/3化方法が公開されたことによってAthlon500の動作限界を調べて見ることにしました。下記の写真が119.7MHz6.5(3.25)倍速に設定したAthlon500のBIOS起動画面です。当然,WINDOWSの起動は困難なクロックでしたが,700MHzオーバーの動作を確認しましたので以下に報告しておきます。 |
Athlonプロセッサの内部クロック倍率を変更する方法は,Bunny's Workshopさんのページを参考にさせていただきました。また,L2のクロックを1/3にダウンさせる方法は,AMD Athlon OC改造チャレンジページに書かれたsyouthさんの解析情報を参考にさせていただきました。
まず,AthlonプロセッサのL2クロックを1/3にする設定は,R103,R104,R105,R106,R107のパラメータで決定されると言う事から,R104をR103へR106をR107にそれぞれ移動したところ見事に1/3の166MHzとなりました。上の写真は,L2の89ピン(CLK)を直接測定したものです。syouthさん,お見事です。なお,私のところでは,R105を取り外すことなく実現できました。下記にそれぞれの抵抗の位置関係と接続先を図面化してみました。また,他の組み合わせについては,こちらで検証してみました。 |
このL2クロックを1/3にダウンさせることでコアの内部クロックを高くして動作させられる可能性がでてきます。そこでAthlonプロセッサの内部クロック倍率を6.5(3.25)倍に改造し700MHzオーバーの動作が可能か試して見たわけです。
無負荷状態では,752MHz(115.7MHz×6.5)までクロックの測定が可能でしたが,ベンチマークテストを起動した途端にWINDOWSが落ちてしまいました。ちょうどL2クロックは,250MHzでありこの内部クロックで動作すれば,最高のパフォーマンスが得られる算段だったのですが,世の中そんなに甘くは無いようです。 |
次に,ベンチマークがテストできるクロックの限界を探ってみました。
この内部クロックですとL2クロックは,237MHzで動作している計算になります。superπの計算時間からですとAthlon500を600MHzで動作させた場合より少し速くなっていると思われます。 |
ただ,これらの実験は,下記の環境設定において実現した訳ですが,おそらく常用レベルのシステムを完成させるにはそれ相当の技術と冷却装置が必要となるでしょう。
冷却方法 | 液化炭酸冷却 | 写真 |
CPU温度 | 約マイナス30℃ | これより下げると動作不安定となる。 |
CPUVcore | 1.70V | MS6167Vcore電源回路乗っ取り |
Vi/o | 3.7V | EXcraft EX33ADP使用 |
MAIN メモリ | PC-100 DIMM | Hyundai TC-10P 64MB CL=2 |
L2 Clockの設定検証結果 99/8/31
上記の実験においてL2のクロックをCPUクロックの1/3に設定出来たことから,他の倍率に設定できないか検証を試みました。これは,bunnyさんの解析から導き出された仮説の中でもしも2/5倍が存在するなら,Athlon500を高クロックで動作させるときに1/3より若干ながら有利となります。
上の写真は,CPUコアの[C22][G19][G15][G10]ピンを延長し自作した基板上の丸ピンソケットに固定抵抗を実装する事でそれぞれのピンをH/L(1/0)に設定出来るようにしたAthlon500です。丸ピンソケットの位置とAthlonプロセッサのL2クロック設定固定抵抗の位置関係は,左端からR101,R102,R103,R104,R106,R107,R110,R111としてあります。つまり,写真の状態では,AthlonプロセッサのR101,R103,R106,R110にチップ抵抗がおいてあるのと同じ事になります。 |
上述の仮説から,CPUコアの[C22][G19][G15][G10]にそれぞれID0〜ID3を割り当てて16通りの設定を調査した結果が下の表です。
ID0 [C22] |
ID1 [G19] |
ID2 [G15] |
ID3 [G10] |
L2CLK | POST |
0 R102 |
0 R104 |
0 R107 |
0 R111 |
0MHz | [EC]にて停止起動できず |
0 R102 |
0 R104 |
0 R107 |
1 R110 |
166MHz | [4E]にて停止起動できず |
0 R102 |
0 R104 |
1 R106 |
0 R111 |
166MHz | [52]にて停止起動できず |
0 R102 |
0 R104 |
1 R106 |
1 R110 |
0MHz | [EC]にて停止起動できず |
0 R102 |
1 R103 |
0 R107 |
0 R111 |
166MHz | [60]にて停止起動できず |
0 R102 |
1 R103 |
0 R107 |
1 R110 |
0MHz | [EC]にて停止起動できず |
0 R102 |
1 R103 |
1 R106 |
0 R111 |
250MHz | [52]にて停止起動できず |
0 R102 |
1 R103 |
1 R106 |
1 R110 |
0MHz | [EC]にて停止起動できず |
1 R101 |
0 R104 |
0 R107 |
0 R111 |
166MHz | [FF]FDDにアクセスするがハングアップ |
1 R101 |
0 R104 |
0 R107 |
1 R110 |
0MHz | [EC]にて停止起動できず |
1 R101 |
0 R104 |
1 R106 |
0 R111 |
250MHz | [FF]正常起動完了 |
1 R101 |
0 R104 |
1 R106 |
1 R110 |
0MHz | [EC]にて停止起動できず |
1 R101 |
1 R103 |
0 R107 |
0 R111 |
166MHz | [FF]正常起動完了 |
1 R101 |
1 R103 |
0 R107 |
1 R110 |
0MHz | [EC]にて停止起動できず |
1 R101 |
1 R103 |
1 R106 |
0 R111 |
0MHz | [EC]にて停止起動できず |
1 R101 |
1 R103 |
1 R106 |
1 R110 |
166MHz | [52]にて停止起動できず |
0は,Lowを1は,Hiを意味しています。 |
この調査結果からは,残念ながら1/2と1/3以外の有効な設定を見つける事ができませんでした。なお,R112,R113(CPU[F7]ピン)の選択余地が残っており念のためにR112をR113に移動させてみましたがPOSTモニタカードに[CO]を表示したまま全く起動する気配もありませんでした。