Změna násobiče na desktopovém Athlonu XP za chodu!
16.12.2003, Eagle , článek
Zhruba před měsícem jsem zde prezentoval článek o změně násobiče a napětí za chodu u mobilních procesorů Athlon XP přímo z prostředí operačního systému Windows. Nyní přináším vánoční dárek v podobě změny násobiče za chodu na desktopovém procesoru!
Kapitoly článku:
- Změna násobiče na desktopovém Athlonu XP za chodu!
- Významy jednotlivých můstků
- Změna procesoru na Mobile Athlon MP
- Možné problémy a nutné nastavení čipsetu
- Jak nastavit novou frekvenci
Možné problémy s detekcí
Problém použití zmodifikovaného procesoru v desktopové základní desce je v tom, že BIOS základní desky procesor patrně nepozná. Pokud vytvoříme Mobile Athlon MP, nepozná ho určitě, protože takový procesor se neprodává. O něco více štěstí bychom mohli mít s Mobile Athlon XP. Avšak moje základní deska EPoX EP-8KRA2L identifikuje procesor jako Mobile Athlon XP pouze v případě, že je nastaven násobič 5x nebo 6x - mobilní procesory mají tyto násobiče jako startovní (5x platí pro čipy s FSB 100 MHz, 6x pro čipy s FSB 133 MHz). V ostatních případech deska identifikuje procesor jako "AMD K7 processor".
Problém s identifikací spočívá v tom, že BIOS základní desky má určité optimální nastavení MSR pro desktopový procesor. Pokud použijeme procesor jiný a BIOS ho nepozná, může nastavit MSR jinak. V mém případě se tak děje - NameString je špatně naprogramován a dělitele frekvence jsou zvoleny jinak, než když je CPU v nezmodifikované podobě. Správné funkci procesoru to ale nikterak nebrání. MSR spíše jen upřesňují chování procesoru v určitých situacích, než aby mohly způsobit kompletní nefunkčnost.
Větším problémem může být napětí.
klikněte pro zvětšení
Podle fotky mobilního Athlonu je zřejmé, že můstky L11 jsou startovní napětí a můstky L8 napětí maximální. Na notebooku je systém nastartován s napětím podle L11 a poté by měl BIOS provést změnu napětí na hodnotu podle L8. Protože desktopové základní desky nemají obvykle příslušné obvody pro změnu napětí za chodu, není toto problém. Situace je stává problémovou, pokud deska okruhy má, BIOS pozná, že se jedná o mobilní procesor, a nastaví maximální napětí. Problém je totiž v tom, že na desktopovém procesoru jsou můstky L8 všechny spojené, tj. napětí je definováno na maximum (tj. 1.85V podle kódů desktopu / 2.00V podle kódů mobilních systémů). Nastavením takového napětí je možné procesor snadno poškodit. Pokud tedy vaše základní deska splňuje všechny tyto tři předpoklady (což je velmi nepravděpodobné!), upravte hodnotu na L8 podle kódů VID na nižší hodnotu, popř. modifikujte BIOS, aby změny neprováděl.
Maximální násobič a napětí
Nastavení násobiče a napětí je limitováno maximální hodnotou. Ta je určena na můstcích - násobič na můstcích L6 a napětí na L8. Protože desktopové procesory tyto můstky nepoužívají, v továrně je laserem nepřepálí. To znamená, že všechny můstky jsou spojené. Odpovídající maxima jsou proto pro desktopové procesory násobič na 11x a napětí bráno podle desktopových VID na 1.85V (podle mobilních VID kódů by to bylo 2.00V).
Pokud chcete tyto maximální hodnoty ovlivňovat, bude nutné můstky upravit. Příslušné hodnoty lze nalézt v mnoha článcích na Internetu, například na Fab51. Jeden článek ohledně násobiče jsem napsal i já. Význam kódů pro násobič je pro L6 stejný jako pro L3 a význam kódů pro L8 je stejný jako pro L11. Veškerý rozsah povolíte ponecháním všech můstků L8 spojených a rozpojením všech můstků L6. Upozorňuji však, že rozpojování můstků jsem ještě nezkoušel, tvrzení vychází z pozorování nastavení můstků L6 u mobilních Athlonů.
Update: Rozpojením všech můstků L6 jsem dosáhl maximálního násobiče 24x - viz. obrázek. Nyní tak mohu operovat násobičem v celém rozsahu. Rozpojení je přitom velmi snadné - stačí vzít žiletkový nožík a ostrou hranou lehce přitlačit v místě mezi můstky. Takto jsem rozpojil všech pět můstků během pár minut.
Podpora čipsetu
Změna násobiče za chodu vede k poslání speciálního signálu FID_Change na sběrnici FSB. Po změně procesor odpočítává zvolený počet stabilizačních cyklů a spí. Toto provádí kvůli stabilizaci frekvenčního generátoru a / nebo napěťového regulátoru. Signál FID_Change je určen pro přenos informace o novém násobiči čipové sadě, konkrétně pro north bridge. To znamená, že podpora čipsetu pro změnu P-States je nutná!
V reálu ale není nutné vlastnit čipset speciálně pro notebooky. Mám otestováno, že minimálně čipsety VIA KT333 a VIA KT600 tento speciální signál podporují, jen je nutné, aby byl north bridge správně nakonfigurován.
klikněte pro zvětšení
Na čipsetu VIA KT600 je v registru D5 bit 2, kterým se nastavuje odpovídání na signál FID_Change. Aby změny násobiče za chodu byly možné, je nutné tento bit nastavit na 1.
Nevím, zda jiné čipsety odpovídání na FID_Change podporují, ale protože čipsety VIA se často používají i v noteboocích a jsou to stejné čipy jako pro desktop, očekávám podporu tohoto signálu ve všech čipsetech VIA vytvořených po uvedení prvního Mobile Athlon 4 v létě roku 2001 - tj. v KT266 a novějších. Dále očekávám podporu u některých čipsetů SiS, ty se také používají v noteboocích.
Protože však nemám dokumentaci k čipsetům VIA, SiS ani nVidia, nejsem schopen říct, které bity je nutné nastavit. Ale očekávám, že pro čipsety VIA KT400 a KT400A bude nastavení stejné jako pro KT600. Nalezení příslušného bitu, který je nutné změnit, by mělo být teoreticky možné i bez dokumentace - program HWiNFO32 od Martina Malíka vypisuje nastavení north bridge čipové sady přesně podle dokumentace. Experimentováním s WPCREDITem tak lze bit dohledat, pokud už north bridge nebude správně nastaven od výrobce (což byl právě případ desek EPoX s čipsety KT333 a KT600, na kterých jsem změnu násobiče za chodu otestoval). Zda je bit správně nastaven, zle zjistit i přes zmíněný program HWiNFO32.
Problém použití zmodifikovaného procesoru v desktopové základní desce je v tom, že BIOS základní desky procesor patrně nepozná. Pokud vytvoříme Mobile Athlon MP, nepozná ho určitě, protože takový procesor se neprodává. O něco více štěstí bychom mohli mít s Mobile Athlon XP. Avšak moje základní deska EPoX EP-8KRA2L identifikuje procesor jako Mobile Athlon XP pouze v případě, že je nastaven násobič 5x nebo 6x - mobilní procesory mají tyto násobiče jako startovní (5x platí pro čipy s FSB 100 MHz, 6x pro čipy s FSB 133 MHz). V ostatních případech deska identifikuje procesor jako "AMD K7 processor".
Problém s identifikací spočívá v tom, že BIOS základní desky má určité optimální nastavení MSR pro desktopový procesor. Pokud použijeme procesor jiný a BIOS ho nepozná, může nastavit MSR jinak. V mém případě se tak děje - NameString je špatně naprogramován a dělitele frekvence jsou zvoleny jinak, než když je CPU v nezmodifikované podobě. Správné funkci procesoru to ale nikterak nebrání. MSR spíše jen upřesňují chování procesoru v určitých situacích, než aby mohly způsobit kompletní nefunkčnost.
Větším problémem může být napětí.
klikněte pro zvětšení
Podle fotky mobilního Athlonu je zřejmé, že můstky L11 jsou startovní napětí a můstky L8 napětí maximální. Na notebooku je systém nastartován s napětím podle L11 a poté by měl BIOS provést změnu napětí na hodnotu podle L8. Protože desktopové základní desky nemají obvykle příslušné obvody pro změnu napětí za chodu, není toto problém. Situace je stává problémovou, pokud deska okruhy má, BIOS pozná, že se jedná o mobilní procesor, a nastaví maximální napětí. Problém je totiž v tom, že na desktopovém procesoru jsou můstky L8 všechny spojené, tj. napětí je definováno na maximum (tj. 1.85V podle kódů desktopu / 2.00V podle kódů mobilních systémů). Nastavením takového napětí je možné procesor snadno poškodit. Pokud tedy vaše základní deska splňuje všechny tyto tři předpoklady (což je velmi nepravděpodobné!), upravte hodnotu na L8 podle kódů VID na nižší hodnotu, popř. modifikujte BIOS, aby změny neprováděl.
Maximální násobič a napětí
Nastavení násobiče a napětí je limitováno maximální hodnotou. Ta je určena na můstcích - násobič na můstcích L6 a napětí na L8. Protože desktopové procesory tyto můstky nepoužívají, v továrně je laserem nepřepálí. To znamená, že všechny můstky jsou spojené. Odpovídající maxima jsou proto pro desktopové procesory násobič na 11x a napětí bráno podle desktopových VID na 1.85V (podle mobilních VID kódů by to bylo 2.00V).
Pokud chcete tyto maximální hodnoty ovlivňovat, bude nutné můstky upravit. Příslušné hodnoty lze nalézt v mnoha článcích na Internetu, například na Fab51. Jeden článek ohledně násobiče jsem napsal i já. Význam kódů pro násobič je pro L6 stejný jako pro L3 a význam kódů pro L8 je stejný jako pro L11. Veškerý rozsah povolíte ponecháním všech můstků L8 spojených a rozpojením všech můstků L6. Upozorňuji však, že rozpojování můstků jsem ještě nezkoušel, tvrzení vychází z pozorování nastavení můstků L6 u mobilních Athlonů.
Update: Rozpojením všech můstků L6 jsem dosáhl maximálního násobiče 24x - viz. obrázek. Nyní tak mohu operovat násobičem v celém rozsahu. Rozpojení je přitom velmi snadné - stačí vzít žiletkový nožík a ostrou hranou lehce přitlačit v místě mezi můstky. Takto jsem rozpojil všech pět můstků během pár minut.
Podpora čipsetu
Změna násobiče za chodu vede k poslání speciálního signálu FID_Change na sběrnici FSB. Po změně procesor odpočítává zvolený počet stabilizačních cyklů a spí. Toto provádí kvůli stabilizaci frekvenčního generátoru a / nebo napěťového regulátoru. Signál FID_Change je určen pro přenos informace o novém násobiči čipové sadě, konkrétně pro north bridge. To znamená, že podpora čipsetu pro změnu P-States je nutná!
V reálu ale není nutné vlastnit čipset speciálně pro notebooky. Mám otestováno, že minimálně čipsety VIA KT333 a VIA KT600 tento speciální signál podporují, jen je nutné, aby byl north bridge správně nakonfigurován.
klikněte pro zvětšení
Na čipsetu VIA KT600 je v registru D5 bit 2, kterým se nastavuje odpovídání na signál FID_Change. Aby změny násobiče za chodu byly možné, je nutné tento bit nastavit na 1.
Nevím, zda jiné čipsety odpovídání na FID_Change podporují, ale protože čipsety VIA se často používají i v noteboocích a jsou to stejné čipy jako pro desktop, očekávám podporu tohoto signálu ve všech čipsetech VIA vytvořených po uvedení prvního Mobile Athlon 4 v létě roku 2001 - tj. v KT266 a novějších. Dále očekávám podporu u některých čipsetů SiS, ty se také používají v noteboocích.
Protože však nemám dokumentaci k čipsetům VIA, SiS ani nVidia, nejsem schopen říct, které bity je nutné nastavit. Ale očekávám, že pro čipsety VIA KT400 a KT400A bude nastavení stejné jako pro KT600. Nalezení příslušného bitu, který je nutné změnit, by mělo být teoreticky možné i bez dokumentace - program HWiNFO32 od Martina Malíka vypisuje nastavení north bridge čipové sady přesně podle dokumentace. Experimentováním s WPCREDITem tak lze bit dohledat, pokud už north bridge nebude správně nastaven od výrobce (což byl právě případ desek EPoX s čipsety KT333 a KT600, na kterých jsem změnu násobiče za chodu otestoval). Zda je bit správně nastaven, zle zjistit i přes zmíněný program HWiNFO32.
