|
Dalibor Kurek
Jakmile se na trhu objevil K7 neboli Athlon, tedy první procesor značky AMD, který byl schopen svou rychlostí soupeřit s čipy Intelu a na stejné hodinové frekvenci je i porážet, mezi nadšenci okamžitě vyvstala otázka, jak bude konkurenceschopný v možnostech přetaktování. Procesory Intelu jsou odjakživa známy velkou výkonovou rezervou, která umožňuje zvýšit jejich takt v desítkách procent (vzpomeňme např. na zlaté časy Celeronů 300A na 450 MHz). Oproti tomu bývaly konkurenční čipy dimenzovány skutečně pouze na deklarovanou rychlost a její zvyšování bylo možné spíše o zanedbatelné hodnoty. Dále bylo velmi podstatné, zda se AMD rozhodne zajistit své čipy proti přetaktování, aby zabránila prodeji pomalejších kusů se změněným označením namísto čipů rychlejších. Ukázalo se, že Athlon je skutečně běžnými prostředky nepřetaktovatelný, pomineme-li zvýšení frekvence sběrnice, kteréžto je v praxi možné max. o 10% a většinou vede k nestabilitě systému. Tradiční nastavení koeficientu rychlosti procesoru vůči rychlosti sběrnice (tzv. multiplier) totiž na základních deskách pro Athlon zcela chybí. Proč? Modul procesoru obsahuje obvody, ve kterých je umístěním několika rezistorů “zapsána” jeho oficiální frekvence. Základní deska při zapnutí testuje tyto obvody a prakticky se tak “zeptá” procesoru, na jaké frekvenci chce běžet. Touto rychlostí jej pak taktuje a zjištěný údaj se rovněž zobrazí při spuštění počítače jako identifikace nalezeného procesoru.
Na stránkách Tom’s Hardware (www.tomshardware.com) se brzy objevil návod, jak inkriminované rezistory na desce procesoru nalézt a jejich přepájením libovolně změnit frekvenci procesoru v rozsahu 500 – 1050 MHz, stejně jako napětí, které deska čipu dodává. Jelikož se jedná o rezistory velikosti cca 1 mm, úprava byla doporučována pouze jedincům zkušeným v práci s takto drobnými součástkami a průměrný jedinec snadno pochopil, že se nejedná právě o bezpečnou metodu. Pomineme-li fakt, že již otevřením plastového pouzdra procesoru ztrácíme na procesor záruku, případným pájením lze procesor poškodit bez jakéhokoli práva na náhradu. Další velkou nevýhodout této metody je velmi obtížné testování schopností konkrétního kusu. Průměrně by bylo nutné cca 3x přepájet rezistory, aby bylo dosaženo optimální rychlosti v rámci schopností procesoru. Naštěstí se objevila nová metoda – využití vnitřního konektoru procesoru Athlon.
Tento konektor, který je firmou AMD oficiálně deklarován jako diagnostický, je ukryt uvnitř plastového pouzdra. Bez jeho sejmutí či odstranění ve správném místě není konektor zvnějšku přístupný. Jedná se o 40-pinový oboustranný konektor s roztečí 1/20 palce (1,27 mm). Tato rozteč se užívá např. v konektorech PCI, pro srovnání – ISA konektory mají rozteč dvojnásobnou (1/10 palce = 2,54 mm). Připojením soustavy rezistorů na tento konektor je možné obejít obvody procesoru a přímo nastavit požadovanou frekvenci stejně jako provozní napětí. Schéma na výrobu tohoto zařízení se rovněž objevilo na stránkách Tom’s Hardware. První publikovaná verze používala pouze jeden druh rezistorů o kapacitě 56 Ohmů, některé byly však při provozu přetěžovány a celé zařízení se nebezpečně přehřívalo. Brzy byly vytvořeny specifikace s užitím rezistorů silnějších (100, 560, 1K Ohm) a rovněž vylepšena otázka regulátoru napětí. Zařízení dostalo obecný název Gold Finger Device (GFD) podle pozlaceného konektoru, na nějž se připojuje a několik menších firem jej začalo v USA nabízet za cenu okolo 100 USD. Vzhledem k tehdejší ceně rychlejších Athlonů (> 700 MHz) a možnosti zvýšit frekvenci procesoru o 200 až 300 MHz se nejednalo o cenu přemrštěnou, ačkoli náklady na výrobu byly samozřejmě mnohem nižší. Ne každý se však hned pustil do vytváření tištěného spoje a jeho pájení a tak byl zájem poměrně slušný.
Zařízení jsem objednal na dobírku a během týdne mi bylo doručeno. Jedná se o tištěný spoj s regulátorem napětí, rezistory a dvěma bloky DIP-switch po osmi přepínačích, jimiž se nastavuje požadovaná frekvence a napětí procesoru, konektorem pro připojení na diagnostický port procesoru a napájecím kabelem. Součástí je návod k instalaci s tabulkou všech nastavitelných frekvencí v rozsahu 500 až 1050 MHz po 50 MHz a napětí v rozsahu 1.45 až 1.9 V po 0.05 V. To je ve skutečnosti možné nastavit dokonce v rozsahu 1.35 až 2.05 V, výrobce však zcela rozumně neuvádí nepříliš praktická (1.35 – 1.40 V) a příliš riskantní (1.95 – 2.05 V) nastavení. V tomto místě bych rovněž poznamenal, že návod doporučuje zpřístupnit diagnostický konektor procesoru provedením dvou řezů do plastového pouzdra. Alternativou je odstranění celého pouzdra ze čtyř západek pomocí nože či šroubováku. Popis tohoto procesu je rovněž k dispozici na výše zmíněných stránkách Tom’s Hardware. Veškeré testy jsem prováděl na základní desce Microstar (MSI) 6167 s chipsetem AMD 750 a procesorem Athlon 500 se sériovým číslem 239949xxxx. Toto číslo specifikuje, že se jedná o procesor, vyrobený technologií 0.25 m m v Drážďanské továrně firmy AMD ve 49. týdnu roku 1999. Výklad významu jednotlivých cifer sériového čísla procesorů Athlon je možné nalézt na stránkách K7 Core (anthouse.co.uk/k7core/mainpage.shtml), stejně jako tabulky, v nichž lze z týdne výroby a modelu Athlonu usoudit na použité jádro a čipy cache. Ty mají totiž rozhodující vliv na to, jak budete při přetaktování procesoru úspěšní. Jelikož se výroba Athlonů od 42. týdne roku 1999 výjimečně dařila, byly později všechny procesory s rychlostí 650 MHz a nižší osazovány jádrem 650 MHz, ovšem označovány jako jednotlivé modely 500 – 650 MHz tak, aby byla uspokojena poptávka. Výsledkem je, že většinu těchto procesorů lze bez problémů taktovat na 700 MHz i výše. Rozhodujícími jsou pak čipy cache (v mém případě o přístupové době 3.6 ns), které se stávají limitujícím faktorem právě při frekvencích nad 700 MHz, neboť Athlony do rychlosti 700 MHz mají nastaven koeficient rychlosti cache vůči rychlosti jádra procesoru na 1/2, zatímco modely nad 700 MHz na 1/3. Rychlost 350 MHz (700 MHz / 2) se zdá být maximem pro většinu čipů cache, použitých na Athlonech do 700 MHz, pouze výjimečně lze dosáhnout 400 MHz (800 MHz / 2). Spíše se doporučuje změnit koeficient na 1/3 či 2/5, neboť úbytek výkonu kvůli pomaleji běžící cache je převážen zrychlením díky zvýšení frekvence jádra. Tato změna je možná např. již zmíněným přepájením rezistorů na modulu procesoru (jedná se v tomto případě samozřejmě o jinou sadu, než která určuje napětí a frekvenci) či softwarovými prostředky, ty však vyžadují úspěšné spuštění operačního systému. Prvním krokem testů bylo dle doporučení výrobce nastavení oficiální frekvence a napětí – tedy stavu jako bez KK Power, ovšem s tím rozdílem, že jsou odpojeny vestavěné obvody procesoru a testovací signály základní desky nyní probíhají přes rezistory připojeného GFD. Po zapnutí počítače tak nepozorujete vůbec žádnou změnu, pouze ověříte, že KK Power funguje a správně komunikuje krze procesor se základní deskou. Nyní lze přistoupit ke zvyšování frekvence, případně napětí. Výrobce doporučuje kroky po 50 MHz při základním nastavení napětí na 1.6 V, při nestabilitě jeho zvýšení. To však vede k vyšším tepelným ztrátám procesoru, takže je nutné kontrolovat teplotu a pokud možno zlepšit chlazení. Zvýšil jsem frekvenci z 500 MHz na 600 a následně 700, stále při zachování napětí 1.6 V. Nechal jsem proběhnout benchmarky pro zjištění nárůstu výkonu a jelikož systém nejevil sebemenší známky nestability, s již menší důvěrou v úspěch jsem zkusil frekvenci vyšší, nyní již skutečně pouze o 50 MHz. Při 750 MHz a napětí 1.6 V systém prošel přes POST, ale zarazil se na začátku bootování Windows 98. Totéž nastalo po zvýšení napětí na 1.7 V a při 1.8 V sice bootování v pořádku začalo, ovšem cca v polovině počítač opět “ztuhl”. Výše jsem napětí nepokoušel, neboť AMD nedoporučuje překračovat 1.7 V a můj obyčejný chladič se dvěma ventilátory značky Titan, oficiálně dimenzovaný pouze pro Athlon 500, by si zřejmě s výrazně vyšší teplotou nedokázal dobře poradit. Vrátil jsem tedy nastavení na 700 MHz / 1.6 V a takto systém již několik týdnů provozuji bez sebemenších náznaků nestability. Benchmarky pomocí balíku Sandra ukázaly na velmi příjemný, naprosto lineární nárůst výkonu vůči frekvenci (500 MHz @ 1389 MIPS / 686 MFLOPS [100% / 100%], 600 MHz @ 1668 MIPS / 834 MFLOPS [120% / 122%], 700 MHz @ 1949 MIPS / 973 MFLOPS [140% / 142%] ). Pokud vlastníte jeden z původních Athlonů (Slot A) a rádi byste jej přetaktovali, doporučoval bych jako první krok porovnání sériového čísla vašeho procesoru s údaji na stránkách K7 Core v sekci Results (URL uvedeno výše), čímž zjistíte velmi přesně své šance. Tabulky jednotlivých rychlostních modelů (500, 550, 600, ...) obsahují podle týdne výroby zjištěné jádro, rychlost cache a tomu odpovídající úspěch majitele v jeho přetaktování. Pak již zbývá jen objednat KK Power a vydat se na příjemnou cestu za vyššími frekvencemi.
|
 |
Jako majitel Athlonu 500 jsem začal uvažovat o vlastní výrobě, narazil jsem však na velkou překážku – konektor pro připojení k procesoru. Ve specifikacích, dostupných na www, byl nejčastěji doporučován konektor značky AMP. Ani tento, ani jiný konektor s odpovídající roztečí a délkou však nebyl v žádném obchodě s elektronickými součástkami k dostání. Zato jsem na www narazil na nabídku hotového GFD české výroby s názvem KK Power.