Новости IT и хостинга

Рaзгoн прoцeссoрa и вoльтмoд пaмяти.
В силу oсoбeннoстeй плaтфoрмы Athlon 64, кoтoрaя имeeт встрoeнный кoнтрoллeр пaмяти в прoцeссoрe, чaстoтa рaбoты пaмяти oтсчитывaeтся имeннo oт чaстoты прoцeссoрa, и устaнaвливaeтся с пoмoщью дeлитeлeй пo oтнoшeнию к нeй. Дeлитeли зaдaются в нeoчeвиднoй фoрмe в рaздeлe БИOС, oтнoсящeмся к пaмяти. Тaк, к примeру, eсли в БИOС зaдaнa чaстoтa пaмяти 200 (или DDR400), тo дeлитeль рaвeн мнoжитeлю прoцeссoрa. В тoм случae, eсли этo Athlon 64 2800+, дeлитeль рaвeн CPU/9, для пaмяти с чaстoтoй 166 (DDR333) дeлитeль CPU/11, для 133 – CPU/13, для 100 — CPU/18. Для прoцeссoрoв с другoй чaстoтoй ядрa дeлитeли будут другиe, нo суть oстaнeтся тoй жe.

В тaблицe укaзaнa рeaльнaя чaстoтa (oкруглeнo с тoчнoстью дo 1 Гц) нa кoтoрoй рaбoтaeт пaмять с прoцeссoрoм Athlon 64 2800+ с мнoжитeлeм 9x при укaзaнныx чaстoтax тaктoвoгo гeнeрaтoрa и знaчeнияx пaмяти, кoтoрыe устaнoвлeны в БИOС.

При другиx мнoжитeляx прoцeссoрa будут примeняться другие делители и в результате этого частота может несколько отличаться от указанной в таблице. К примеру, для частоты тактового генератора 300 МГц, при параметре для памяти в БИОС 166 и множителе процессора 9х, делитель памяти будет CPU/11 и частота памяти равна 246 МГц, а при множителе 7х делитель при том же значении 166 будет CPU/9 и частота составит 233 МГц. Но, самое главное в этом рассуждении то, что при повышении опорной частоты тактового генератора делитель памяти не меняется и частота работы памяти растет пропорционально частоте ядра процессора. Чтобы использовать заложенный потенциал, если мы разогнали процессор до частоты 278*9=2502 МГц, необходимо заставить работать память на частоте 278 МГц (DDR556), однако такие модули очень редки или стоят больших денег. Чаще приходится прибегать к разгону недорогих модулей, повышая на них напряжение. Но, платы EPOX 8KDA3+,J,I не предоставляют больших возможностей для этого. Диапазон регулировки напряжения на памяти равен 2.5-2.8 В, что для реализации разгона памяти до частот 270-290 МГц маловато.

Первоначально плата была испытана на способность работать на высоких частотах тактового генератора. Частота 300 МГц покорилась без труда при напряжении на чипе 1.75 В и множителе процессора 7х, память в БИОС как 166 (т.е. в результате 246 МГц). Данная частота работы чипсета была признана достаточной для осуществления разгона.

Для лучшего охлаждения чипсета радиатор был взят от платы EPOX 8KDA3I, т.к. он имеет большее количество «иголок» и на него был посажен вентилятор, который раньше охлаждал Celeron 950. Т.к. плата умеет управлять только скоростью процессорного вентилятора, то было решено подключить вентилятор чипсета параллельно ему. Нагрузки на процессор и чип взаимосвязаны, поэтому, когда греется процессор, то в это время необходимо охлаждать и чипсет, когда процессор холодный, т.е. нагрузка минимальна, то и чип не перегревается.

Тахометрический датчик (желтый провод) чипсетного вентилятора для возможности контроля его оборотов был подключен отдельно к контакту Sense разъема JSYS_FAN на материнской плате.

Мною были приобретены два модуля памяти DIGMA DDR500 CL3 (DMM32V64U-40A) по 256 Мб, в силу их цены (50 у.е. за планку) явно относящиеся к бюджетным.

Но, заявленная частота в 250 МГц (тайминги 3-4-4-8) вселяла надежду. И, действительно, максимальная частота работы памяти составила 289 МГц с таймингами 3-4-4-8-1Т. Правда, стабильности на этой частоте добиться даже при повышенных таймингах не удалось. Тест памяти S&M работал без ошибок, а вот SuperPI выдавал ошибку. Стабильность наступала при вышеназванных таймингах при частоте 278 МГц. Этим можно было бы и ограничится, но хотелось выжать из этих бюджетных модулей все, на что они способны. Путь только один – вольтмод.

На этом этапе вынужден предупредить тех, кто пожелает повторить этот эксперимент, что все действия они совершают на «свой страх и риск» и автор этих строк не несет ответственности за результат проделанных действий и возможную порчу оборудования.

Суть вольтмода во всех его проявлениях, будь то вольтмод памяти, ядра процессора или видеокарты, сводится к следующему. Необходимо заставить микросхему, отвечающую за выходное напряжение стабилизатора, «подумать», что напряжение занижено, в результате чего она его поднимет, что нам и требуется. Для целей регулировки и стабилизации применяются микросхемы ШИМ (широтно-импульсной модуляции) на которые заведена обратная связь, и на контролирующий вывод микросхемы выходное напряжение подается с делителя.

Под регулятором напряжения на схеме обозначена совокупность микросхем и элементов (ШИМ, мосфетов и других), участвующих в стабилизации напряжения. Для реализации поставленной задачи необходимо понизить сопротивление резистора R2. Красным цветом обозначен дополнительный (припаиваемый нами) резистор Rвм. Резистор R2 на плате может отсутствовать. В свете вышесказанного можно сделать вывод, что переменный резистор необходимо припаивать к одной из ног микросхемы ШИМ и массе (в любом удобном месте платы).

После вопросов в форуме и поисков в сети необходимые фотографии были найдены. Нужной точкой оказалась 6 ножка микросхемы, обозначенной на плате как U15 и расположенной в углу материнской платы.

После подбора оказалось, что наиболее удачным является сопротивление в 3 кОм. Оно и было припаяно на плату. Диапазон регулировки напряжения изменился на 0.45 В, и составил 2.95-3.25 В. Стоит заметить, что далеко не все бюджетные модули памяти могут работать при напряжении выше 3.0 В, и как оказалось (это будет понятно ниже) DIGMA отнюдь не исключение.

К сожалению, выяснилось, что запустить память на более высоких, чем ранее указывалось частотах, не удается. На частоте 289 МГц появилась стабильность, но эта частота оказалась неудобной, т.к. процессор на частоте 289х9=2601 МГц не выдерживал ни одного серьезного теста, легко перегревался и уходил в перезагрузку, несмотря на использование Zalman 7000B-Cu. Но, без нагрузки работал стабильно и позволял не только снять скриншот, но и обработать его в PhotoShop’е.

С пониженным же до 8х множителем процессор все тесты проходили без запинки. Но при этом его частота была всего 2312 МГц. Для максимальной частоты, на которой процессор проходил все тесты, а это 278х9=2502 МГц, появилась возможность понизить тайминги и в результате они составили 2.5-4-4-6-1Т, при напряжении на памяти 3.15 В. Увы, ожидалось большее, но и это тоже неплохо.

Вольтмод ядра процессора.
Диапазон регулировки напряжения на ядре процессора в БИОС достаточно велик и позволяет его изменять от принятого по умолчанию на +0.3 В с интервалом 0.05 В. Это более чем необходимо для разгона, если мы не используем систему охлаждения, основанную на фазовом переходе («фреонку»). Но, этот факт омрачается одним обстоятельством. Процессоры Athlon 64 имеют в своем распоряжении прекрасную технологию C’n’Q, которая позволяет значительно снизить температуру процессора в режиме неполной загрузки за счет снижения множителя процессора и напряжения его питания. Не на всех платах она реализована достаточно хорошо. На платах EPOX 8KDA3+,J,I при установке двух планок памяти упоминание о ней даже исчезает из БИОС. Но, есть для этих целей неплохая замена, это программа RMClock, позволяющая регулировать напряжение и множитель процессора. Она работает, когда установлены две и более планки памяти, когда изменена частота тактового генератора, и всегда с ее помощью можно изменить множитель процессора от 4х до максимально возможного, для Athlon 64 2800+ это 9х. Изменения происходят в автоматическом режиме в диапазоне, который, в отличие от C’n’Q может настроить сам пользователь.

Но, оказывается, если мы изменили напряжение на ядре процессора в БИОС, то регулировка его программой RMClock невозможна. Диапазон же регулировки напряжения самой программой очень широкий, но больше в плане понижения до 0.8 В. Повысить же напряжение RMClock может только на 0.05 В до 1.55 В, чего не всегда хватает для успешного разгона.

Мне попался процессор (ADA2800AEP4AR CBAEC0435XPBW), который программой CPU-Z определялся как ClawHammer (что видно выше на скриншоте), но у него отключено 512 КБ кэш-памяти. Основан он на степпинге ядра CG и при разгоне показал неплохие результаты, но при частотах выше 2400 МГц требовал повышения напряжения более чем на 0.05 В. Временным выходом из положения было запускать процессор на дефолтном напряжении с частотой тактового генератора 267 МГц и пониженном множителе 8х. Когда Windows загружается, запускается программа RMClock и повышает напряжение на 0.05 В, чего достаточно для работы на частоте 2403 МГц (267х9). Температура процессора при этом в простое (1335 МГц, 1.1 В) всего 32 градуса. Итоговое напряжение в простое, учитывая завышение материнкой, составляет 1.15 В. Можно установить и ниже, но, при этом наблюдались зависания при смене множителя программой.

Однако желание заставить работать процессор на частоте 2500 МГц, и чтобы при этом RMClock могла регулировать напряжение, заставило взяться за вольтмод ядра процессора.

Поскольку предстояло заставить работать память не в коротком тестовом режиме, а постоянно на частотах около 280 МГц, учитывая повышенное напряжение, решено было приобрести радиаторы и установить их на планки памяти. Что и было сделано. Немаловажным ограничением использования таких радиаторов на памяти является то, что один из слотов памяти (второй) не может быть задействован, и применить в полной мере их возможно или с двумя односторонними планками, или только с одной односторонней в первом слоте и одной двусторонней в третьем.

Но, толи руки у меня оказались кривыми, толи напруга оказалась все-таки большой, толи как раз к этому времени подошел срок, но после установки планок с радиаторами в гнезда, одна из них благополучно скончалась. Менеджеры фирмы, продавшей память, безо всякого удивления согласились поменять планку на такую же. Но, оказалось, что этот обмен сыграл злую шутку, ибо безвозвратно потерялась стабильность с параметром 1Т на частоте 250 МГц и выше, хотя на 200 МГц все работало отлично. Тайминги остались теми же. В результате было принято решение снизить напряжение на памяти до 3.0 В. Резистор был заменен на 5 кОм. Диапазон регулировки составил 2.8-3.1 В.

Точка подпайки для вольтмода ядра процессора была найдена легко через поиск в Интернете. Это оказалась 7 нога микросхемы, обозначенной на плате U49, и расположенной недалеко от сокетного разъема, около конденсаторов.

При подборе сопротивления оказалось, что его номинал колеблется в очень низких пределах. Для вольтмода был установлен резистор номиналом 10 Ом. Это дало повышение напряжения на 0.1 В, в результате процессор загружался и стабильно работал на частоте 2500 при итоговом напряжении 1.7 В, но при работе RMClock, во время смены множителя, зависал. Выявилась необходимость повышения напряжения еще больше. Резистор был заменен на 8 Ом и напряжение подросло до 1.76 В. В итоге стабильность была достигнута.

В результате вольтмода процессора его температура при низкой нагрузке (работа в сети, с офисными приложениями и т.д.) с работающей программой RMClock на частоте процессора 2502 МГц снизилась с 46 до 32 градусов. Процессор охлаждает Zalman 7000B-Cu, регулировку оборотов осуществляет программа SpeedFan 4.21, пределы регулировки 25-100%, обороты в простое 800, чипсетный вентилятор стоит. Чтобы понять, какую производительность при этом имеет система, она была протестирована некоторыми бенчмарками. Приношу извинения тем, кто ожидает игровых тестов. Система для игр никогда не использовалась, поэтому видео стоит дешевое GeForce4 MX 4000. Компьютер используется в основном для обработки видео, звука и фото.

Тестировалась система при следующих показателях:

Матплата EPOX 8KDA3J ревизии 2.2, процессор Athlon 64 2800+ степпинг CG, память Digma DDR500 DMM32V64U-40A/

1. 200х9=1800 МГц, память 200 МГц (DDR400), тайминги 2.5-3-3-6-1Т
2. 267х9=2403 МГц, память 267 МГц (DDR534), тайминги 2.5-4-4-8-2Т
3. 278х9=2502 МГц, память 278 МГц (DDR556), тайминги 3-4-4-8-2Т

Итоговые выводы проделанной работы могут быть такими. Потенциал процессоров Athlon 64 очень высокий, но для его полной реализации не всегда достаточно встроенных средств материнских плат EPOX 8KDA3+, J, I. Пределы напряжения на памяти явно недостаточны. Слабая реализация технологии C’n’Q, несмотря на то, что диапазон регулировки напряжения на процессоре достаточен. Все это заставляет взяться за вольтмод памяти и ядра процессора. Однако при имении навыков работы с паяльником эти недостатки легко решимы и не могут стать препятствием к успешному разгону процессора и памяти.