Szerző: bzd

2000. december 27. 18:08

A SocketA processzorok túlhajtása

A SocketA processzorok túlhajtásának 14 oldalas bibliája. A cikkben igyekeztem minden eddig felmerült kérdésre választ adni, a témát töviről hegyire átrágni.

Az AMD Duron processzorának megjelenésével végre szélesebb körben is elterjedhettek a K7 magra épülő kiváló processzorok. Az új Thunderbird és Duron processzorok SocketA foglalatba illeszkednek, áruk kedvező, teljesítményük kiváló és a túlhajthatóságukra sem lehet panasz.

Ezeknek a processzoroknak a túlhajtása azonban már nem olyan egyszerû, így azoknak, akik nem rendelkeznek megfelelõ tapasztalattal könnyen beletörhet a bicskájuk. Rengeteg levelet kaptam ezen procik túlhajtásával kapcsoltban, ebben a cikkben megpróbálok választ adni a leggyakoribb problémákra és eloszlatni a téma körüli homályt.

Kezdjük a kályhától, ha érdemben szeretnénk tuningolni ezeket a processzorokat, akkor a jelenlegi chipsetek korlátai miatt ezt csak a processzor órajelszorzójának növelésével tudjuk megtenni. (A 133MHz-es host clk-t támogató chipkészletekkel szerelt alaplapok jelen pillanatban még nem kaphatósak hazánkban.) Ehhez mindenekelõtt olyan alaplapra van szükségünk, ami támogatja a szorzó állítását, enélkül ugyanis nem sokra megyünk...

[oldal:A szorzó állításának elmélete]

Tudni kell azonban, hogy a SocketA processzorok (Duron / Athlon "Thunderbird") szorzója elvileg lockolt. A CPU paramétereit (szorzó, magfeszültség) a processzor kerámialapjára kibukkanó, a lábakhoz vezető vezetékek elvagdosásának kombinációjával határozzák meg a gyárban, és az alaplap ezeknek függvényében állítja be a procit. A processzor szorzóját meghatározó lábakat azonban felül lehet bírálni 4 másik lábon keresztül (AN 25, AN27, AL25, AL27), melyeket együttesen BP_FID lábaknak nevezünk és a kerámialapon az L1 jelölés mellett bukkannak ki az őket a maggal összekötő vezetékek. Igen ám, de ha jobban megnézzük őket, akkor látható, hogy el vannak vágva, azaz jelen állapotukban aligha alkalmasak arra, hogy segítségükkel felülbírálhassuk a processzor szorzóját. Ahhoz, hogy ezt megtehessük össze kell őket kötnünk a képen látható módon:

[oldal:A szorzó állítása a gyakorlatban]

Az átvágott hidacskák összekötésére természetesen valamilyen elektromosan vezető anyagra van szükségünk:

A legtöbben grafitot használnak, de ezzel sok probléma szokott lenni. A legjobb a HB-s, 0.5mm-es rotringhegy, de grafitja válogatja, hogy az eredmény mennyire tartós, vagy egyáltalán működik-e. Különböző rotringhegyek ellenállásának vizsgálatakor kiderül, hogy van olyan betét is, aminek 1000 ohm körül van az ellenállása, vagyis belátható, hogy a célnak nem felel meg. Tehát, ha elsőre nem sikerülne a szorzóállítás, akkor próbáljunk ki másfajta grafitot. Szintén grafitja válogatja, hogy a grafitozás mennyire tartós. Akad olyan grafit, aminél 2-3 hetente újra kell grafitozni a procit, ami elég kényelmetlen megoldás. Némelyik grafit a meleget sem tűri, szépen eltűnik, ha befűtünk neki. (Ezen érdekes jelenségeknek az a magyarázata, hogy szintetikus úton előállított rotringhegyeket is árulnak, ekenek pedig nem sok közük van a természetes grafithoz, és ugye normál körülmények között egy rotringhegynél nem az elektromosság vezetése az elsődleges szempont.)

Vannak tartósabb megoldások is: Véleményem szerint a legjobb, ha a hidacskák összekötéséhez autósboltban kapható, a kocsik hátsóablakának fűtőszálainak javításához használatos tollal kezdünk hozzá. Sajnos nekem már nem volt alkalmam kipróbálni, de állítólag acetonnal lemosható. A módszer hátránya, hogy 2500 Ft körül van egy ilyen javítószett ára... Tulajdonképpen ugyanezt tudja a nyomtatott áramkörök javítására szolgáló toll is, az állítólag valamivel olcsóbb.

Másik egyszerű megoldás, ha nagyon finoman összeforrasztjuk a hidacskákat, de az ónozás végleges, eltűntetni még ónszippantóval sem igazán lehet!

[oldal:Problémák és tévhitek a szorzóval kapcsolatban]

Fontos, hogy az L1 hidacskák összekötésekor csak a szemben fekvő pontokat kössük össze egymással (ahogy az az imént bemutatott képen is látszik), ugyanis a szomszédos hidacskák érintkezése zárlathoz vezethet! Ha azt tapasztaljuk, hogy bizonyos szorzók nem működnek (például a 600-as proci elindul 1000-en, de 800-on nem), akkor elrontottuk a grafitozást, az egyik hidacska nincs (megfelelően) zárva, ilyenkor grafitozzuk újra. Ne sajnáljuk a grafitot!

A szorzólock kicselezésekor meg kell említenem, hogy a procik között létezik néhány olyan széria, amelyeknél a tárgyalt L1 hidacskák nincsenek gyárilag elvagdosva. Amennyiben olyan szerencsések vagyunk, hogy sikerült egy ilyen processzort kifognunk, akkor nincs szükség semmiféle trükközésre, hacsak nem ASUS A7V 1.01 alaplappal vert meg minket az Isten.(A verziószám a 4. és 5. PCI slot között, az "A7V" felirat mellett van feltüntetve) Az A7V ezen korai szériája még "hemzseg" a bugoktól (volt szerencsém egy ilyen alaplapot használni), például itt nem elég csak az L1 hidacskákat összekötni. Ha szorzót akarunk állítani, akkor az L4 és L6 hidacskákat is össze kell kötnünk, mégpedig a következő módon:

L4: ||||
L6: |:||

A legszebb az egészben, hogy nem mindegyik A7V 1.01 igényli ezt a "különleges" bánásmódot és nem is minden szorzónál. A későbbi A7V-kre (1.02 és efölött) ez már nem érvényes.

A hír, miszerint a SocketA processzorok szorzójának állítása már nem lehetséges, nem igaz. Csak egy beteg elme hülye poénja volt a történet, miszerint az AMD a 36. hét utáni processzorairól hiányoznak a BP_FID lábak. (Megjegyezném, hogy ha az L1 hidacskákat meghagyták volna, akkor azokat csak össze kellett volna kötni a foglalat megfelelő lábaival és már ki is lett volna cselezve az új védelem. Igaz, itt már forrasztani is kellett volna.)

[oldal:Hűtés: Léghűtés]

Ha tuningolásról beszélünk, akkor szót kell ejtenünk a megfelelő hűtésről is. A SocketA processzorok (sőt, az egész AMD K7 család) híres arról, hogy iszonyatos mértékben melegszenek. Egy Duron azonos órajelen és feszültségen majdnem kétszer(!) annyi hőt ad le, mint egy Celeron! Tehát aki tuningolni akar, az jobban teszi, ha megfelelő hűtés nélkül hozzá se kezd, ugyanis 1000MHz felett feszültségtől függően már 70-100W körül fűtenek ezek a processzorok.

Aki mindenáron kitart a léghűtés mellett, annak a GlobalWin FOP32, és FOP38 hűtőket ajánlanám.


GlobalWin FOP38

Ezek a monstrumok már megfelelőek, a FOP38 és a FOP32 között az egyetlen különbség az, hogy a FOP38-on jóval erősebb ventilátor kapott helyet (a hűtőbordák megegyeznek). Én a magam részéről a FOP32-t javasolnám, mert ez még viszonylag elviselhető mértékben zajos. A FOP38-at nagyjából úgy kell elképzelni, mint egy porszívót, vagy egy felszálláshoz készülődő MIG 29-est... Különböző ellenállások, vagy potméterek közbeiktatásával ugyan csökkenthető a ventilátor fordulatszáma (és ezzel a hangja, valamint hatásfoka is), de ebben az esetben nincs sok értelme megfizetni a FOP38 erősebb ventilátorából következő felárat.

[oldal:Hűtés: Folyadékhűtés 1.]

Aki nagyon komolyan gondolja a tuningot, akkor annak legalább egy szimpla vízhűtést érdemes beszereznie, mert jelenleg elég ritkák azok a procik, amik 1100MHz felett még bírják léghűtéssel. (Egy 1000MHz-es Athlon viszont akár 1320MHz körül is bírhatja egy FOP38-al!)

A vízhűtéshez a hűtőblokkot alumíniumból, vagy vörösrézből érdemes készíteni. A hűtés hatásfoka és megbízhatósága (forrasztható, ami sokkal jobb bármilyen csodaragasztónál!) vörösréz használata esetén a legjobb, viszont az alumínum olcsóbb és megmunkálni is sokkal könnyebb. Ha magunk látunk hozzá vízhűtőnk elkészítéséhez, akkor a blokk kialakítása sokféleképpen történhet, jó megoldás a REV 6.1-nél megismert elrendezés, de a REV 7 "Lite"-féle fúrt megoldás is megteszi.

Ami engem illet én már nem akartam túl sokat szórakozni az új vízhűtőblokkommal, így az egyik "vízhűtés-készítő mesternél" rendeltem meg azt. A blokk eredetileg Labyrinth II névre hallgat, vörösrézből készül és ő is a REV 6.1-féle kialakításon alapszik. Eddigi vízhűtős tapasztalataim alapján néhány változtatás eszközlésére kértem Stafford-ot, azaz a blokk keményforrasztással van összeillesztve és nem ragasztással, illetve 35mm-es csonkokat kapott 10mm-esek helyett.



[oldal:Hűtés: Folyadékhűtés 2.: Tanácsok a tervezéshez]

Vízhűtés készítésekor ajánlom figyelembe venni az alábbi dolgokat:

  • A blokk alja legalább 3-5mm vastag legyen, hogy a proci hőjét minél jobban eloszlathassa. Persze az se katasztrófa, ha vékonyabb ennél, de új blokk tervezésénél nem árt figyelembe venni.
  • Az áramlási keresztmetszet nagyon fontos, 8-10mm-es járatok szükségesek a blokkba.
  • A csonkok legyenek legalább 30mm hosszúak és belső átmérőjük nem árt, ha megegyezik a blokk járatainak átmérőjével.
  • A blokk összeillesztésénél ha lehet keményforrasztást használjunk. Ez színesfémeknél majdnem olyan jó, mint a hegesztés. Ha mégis ragasztunk, akkor legalább 3mm-es peremet hagyjunk a blokk szélén, hogy a ragasztó minél nagyobb felületen tapadhasson.
  • Legalább 600 liter/órás szivattyút használjunk.
  • 900 MHz felett már egy nyitott ("akváriumos") rendszerbe sem árt 1-2 aktív hűtésű autó-fűtőradiátor, azaz esetünkben hőcserélő.

[oldal:Hűtés: Folyadékhűtés 3.: A rögzítés]

Ha lehetséges, akkor a vízhűtőt középen szorítsuk a processzorra, a ferde felszerelést és ezáltal a processzormag lesarkazását elkerülendő. Ennél a rögzítési módnál egyetlen csavar szorítja a blokkot, pontosan középen. Ahhoz, hogy így rögzíthessük a blokkot pont kapóra jön a SocketA foglalat mellett található 4 furat.

Én a képen látható módon 4db 50mm-es, M5-ös, süllyesztett fejű csavart applikáltam ide, természetesen a szigetelésre is odafigyelve. A lap hátoldalán a (műanyag)alátétekre még ráraktam egy méretre vágott műanyaglapot is, hogy ezzel is csökkentsem majd a NYÁK-ra nehezedő terhelést.

A csavarokon elhelyezett anyákra fog majd felfeküdni a H-alakú leszorítópánt, aminek a közepén lesz a leszorítócsavar.


Ez a rögzítési mód nagyon hatásos, ugyanis a hatásfok nagyban függ attól (is), hogy a hűtő és a hűtendő tárgy milyen szorosan érintkezik egymással. A módszer további előnye, hogy nem kell a foglalat rögzítőfüleinek letörésétől tartanunk, de figyelem, ha nem vigyázunk, akkor ezzel is lesarkazhatjuk a processzormagot (erről a későbbiekben még részletesebben szólok.), sőt akár a kerámiát is eltörhetjük! Valahogy így: ;)

[oldal:Hűtés: Szilikonpaszta és polírozás]

Mindegyik hűtőrendszernél, legyen az léghűtés, vízhűtés, vagy akár folyékony nitrogén, nagyon fontos a processzormag és a hűtés tökéletes érintkezése, a két felület szoros érintkezése. A két felület közé feltétlenül rakjunk némi szilikonpasztát (fehér színű, speciálisan hővezető kenőcs), mert nemcsak javítja a hűtés hatásfokát, de hiánya akár a processzor megsülését is eredményezheti! A FOP32, illetve FOP38 hűtők aljára olykor "hővezető" matricát helyeznek, vagy valami rózsaszín, rágógumi-szerű trutyit. Ezeket feltétlenül szedjük le, ugyanis a tapasztalatok azt mutatják, hogy hatékonyabb a hűtés, ha helyettük szilikonpasztát használunk! Mértékkel a pasztával, mert jóból is megárt a sok, azaz túl sok paszta már inkább ront, mint javít a helyzeten!

A házi készítésű vízhűtők alját mindenképpen érdemes felpolírozni, 1000-es, 2000-es papírral. Nagyon fontos, hogy a blokk aljának esetleges egyenetlenségeit eltüntessük, ugyanis ha kicsit homorú a blokkunk alja, akkor az nemcsak a hatásfokra nézve lesz katasztrofális, hanem a procimagot is lesarkazhatjuk vele. A léghűtések alját is érdemes polírozni, bár nem feltétlenül szükséges. A processzort senkinek eszébe ne jusson felpolírozni, mert ez azonkívül, hogy garanciavesztést von maga után (elvileg már maga a tuning is!) a procira nézve is halálos. (Tekintve, hogy a SocketA és FC-PGA prociknál a magot csak egy vékony lakkréteg választja el a külvilágtól, aminek pont a procimag védelme a szerepe!)
Az AMD szerint a SocketA processzorok maximális maghőmérséklete 90-95°C lehet. Tehát az az egészséges, ha a foglalat aljában elhelyezett hőmérő 60°C alatt marad.

[oldal:A feszültség emelése 2V fölé, ASUS A7V alaplappal I.]

A SocketA processzoroknál sokszor a feszültség szabja meg a határt, ugyanis ezt a szabvány megalkotásakor 1.85V-ban maximálták. Így tehát az alaplapokon nem is lehet ennél többet beállítani (Megjegyzem, hogy a HW monitor általában többet mutat, mint a beállított érték, ezt okozhatja a tápegység, vagy a szenzor pontatlansága is), hacsak nem kezdünk el forrasztgatni. Ilyen műtétnek általában csak az ASUS A7V-t és az Abit KT7-et szokták alávetni (aki tud még más alaplapról is, amit meg lehet forrasztani, az írjon!) Mi most az A7V-vel fogunk részletesebben foglalkozni.


Az alaplapom a beforrasztott ellenállással

A forrasztás lényege, hogy áttörjük az 1.85V-os feszültséghatárt. Ezt úgy érjük el, hogy a CS5322 IC elé - ami a proci feszültségét tartja a beállított szinten - beforrasztunk egy ellenállást. Ekkor az történik, hogy az IC azt hiszi majd, hogy a processzor a beállítottnál alacsonyabb feszültséget kap, így emel a feszültségen. Egy 24kOhm-os ellenállással maximum 2.35V-ig emelhetjük a feszültséget, ami bőven elég. Az ellenállás csökkentésével a beállítható maximális feszültség növekszik. Az AMD szerint a Thunderbird maximálisan 2.30-2.35V-ot visel el, a Duron pedig 2.2-t. Természetesen ez nem azt jelenti, hogy rögtön ezen a feszültségen kell hajtani, vízhűtés nélkül a biztonság kedvéért senki se menjen 2.05V fölé, és még hiperszuper Peltier hűtés esetén sem ajánlott a 2.2V felett történő tartós üzemeltetés. Itt már akár a 100W-ot is meghaladó hőtermelésről beszélünk, amit ha nem veszünk komolyan, akkor az processzorunk gyors elhalálozását is eredményezheti! (A túl magas feszültség pedig már önmagában is veszélyes!)

A cikk elején már említett A7V 1.01-en nem ajánlott az átalakítás elvégzése, ugyanis a tesztek szerint ebben a korai alaplapban nem tuningolható annyira egy adott proci, mint újabb verziójú testvéreiben, szóval sok esetben nem a feszültség a gát, hanem maga az alaplap.

[oldal:A feszültség emelése 2V fölé, ASUS A7V alaplappal II.]

Tehát, ha beszereztük a forrasztás kellékeit, egy megközelítőleg 24kOhm-os ellenállást, kiszereltük az alaplapot, akkor meg kell keresnünk a forrasztás helyét. Ez a VRM modulon (a kis "kártya" a procifoglalat és a csatlakozók között) a következő helyen található:


A Tom's Hardware képe

A képen piros pöttyel jelölt SMD kondit és ellenállást kell összekötni az ellenállással. A művelet nem is olyan egyszerű, amennyiben nem rendelkezel megfelelő pákával és gyakorlattal (pláne, ha még a kezed is remeg:), akkor inkább fordulj szakemberhez. Ez már elég extrém beavatkozás, csak tuningőrültek kísérletezgessenek vele. Természetesen a forrasztott alaplap garanciája elvész.

Ha 24kOhm-os ellenállást használunk, akkor a feszültségek valahogy így alakulnak majd: (persze bizonyos eltérések előfordulhatnak, az ellenállás névleges és valódi ellenállása közti különbség miatt és tápegységtől függően is!)

Core fesz. a jumperen Valódi core fesz. a forrasztás után
1,1V
1,37V
1,15V
1,44V
1,2V
1,47V
1,25V
1,55V
1,3V
1,61V
1,35V
1,66V
1,4V
1,72V
1,45V
1,79V
1,5V
1,88V
1,55V
1,95V
1,6V
2,03V
1,65V
2,06V
1,7V
2,11V
1,75V
2,17V
1,8V
2,24V
1,85V
2,32V

Mi Menyussal nem kaptunk 24kOhm-os ellenállást, ezért az alaplapomra egy 22.6kOhm-os darab került, így némileg magasabbak lettek a feszültségek, pl. az eredetileg 1.65V-os beállításnál 2.06V helyett 2.1V-ot kapott a proci.
Az egyszerűbb kiigazodás kedvéért készítettem egy képet is a jumperek beállításairól.
Figyelem!
Az eredeti képhez képest elforgattam a jumpereket, mert véleményem szerint így könnyebb elvégezni a beállításokat. (Feltételezve, hogy a jumperek velünk szemben vannak, amikor átállításukra kerül a sor.)

Mégegyszer kihangsúlyoznám, hogy a feszültség ilyen mértékű emelése nem veszélytelen, csak a veterán túlhajtóknak ajánlanám.

[oldal:A lesarkazás ellenszere: CuSpacer]

A SocketA procik másik - még az iszonyatos melegedésüknél is nagyobb - problémája az, hogy rendkívül sérülékenyek. Az Intel FC-PGA processzorokkal ellentétben is sokkal vékonyabb a magot védő lakkréteg, a procimag sarkai szinte szabadon vannak!

Ha nem vagyunk elég elővigyázatosak, akkor szép lassan a képen látható módon amortizálódnak le a processzormag szélei és a proci elhalálozik. Nem elég csak óvatosnak lenni, ugyanis minden körültekintés ellenére a hűtőborda többszöri felhelyezése során meg-megsérül a mag. Az AMD is tisztában van a problémával, nem véletlenül került a processzor kerámialapjának sarkaiba az a 4 kis szivacskorong... Ezek többé-kevésbé meg tudják akadályozni a hűtő ferde felrakását és ezzel a mag durva lesarkazását, de ez még mindig édeskevés a biztonsághoz.

A megoldást az un. "CuSpacer" névre hallgató kis szerkezet jelenti, ami eredetileg nem más, mint egy megfelelően kialakított rézlemez, amit a processzor kerámiájára kell rakni, hogy jobb felfekvést biztosítson a hűtésnek.

A CuSpacer nem feltétlenül kell, hogy fémből készüljön, megteszi a műanyag is. Igaz, a fém némileg javíthat a hűtés hatásfokán, de ha rosszul rakjuk fel, akkor annak egy, a procit és az alaplapot egyaránt elpusztító zárlat lesz az eredménye... Azonban műanyagból sokkal egyszerűbb elkészíteni, ugyanis csak egy (üres:) telefonkártyát kell szerezni. A telefonkártya 0.8mm vastag, ezen még kell smirglizni egy kicsit, hogy elérjük az ideális, 0.6-0.7mm-es vastagságot.

[oldal:CuSpacer készítése házilag]

A CuSpacer elkészítésében segítségünkre lehet ez, a SocketA procik technikai dokumentációjából kiollózott rész: ("AMD Duron Processor Model 3 Data Sheet" 23802F, 52. oldal, 12. ábra, 8. fejezet)

Amint az a képen is látszik, a procimag maximum 0.88mm-re "állhat ki" a kerámialapból és az őt körülvevő SMD kondenzátorok pedig 0.69mm-re magasodnak a kerámia fölé. A telefonkártyából készített, eredetileg 0.8mm vastag CuSpacert azért kell mégis smirglizni, mert tesztjeim azt mutatták, hogy a hűtőborda nem tud rendesen felfeküdni vele a processzormagra. (kopasztott K6-2-re smirglizés nélkül is tökéletes) A kísérlet úgy történik, hogy a procimagot bekenjük szilikonpasztával (erre a célra a szilikonzsír is megteszi), rárakjuk a procira a CuSpacert, majd az egészre rányomjuk a hűtőbordát. Ha a borda jól érintkezik a maggal, akkor a borda alján a maggal egyező méretű rész lesz pasztás, és a széleken esetleg kinyomódás is van, továbbá a borda odatapad némileg a magra. Ha az érintkezés nem jó, akkor a borda alján nem hagy nyomot az egész mag és könnyen le is lehet szedni a bordát. Itt is érvényes, hogy mértékkel a pasztával, mert ha az ember rányom 6 kilót, akkor aligha kap választ a kérdésre... A kísérletezgetés közben is vigyázzunk, nehogy kárt tegyünk a processzorban.

[oldal:Záró okoskodás]

Nagyjából ennyi a tudomány, de ha valami még mindig nem világos, akkor szívesen válaszolok minden levélre!
Nem győzöm hangsúlyozni, hogy ez már nem a "kispályás", SoftMenu-s, FSB-ráncigálós túlhajtás, hanem ennél már jóval komplexszebb dolog, amivel akár a processzorunkat is hazavághatjuk, ha nem vagyunk elég körültekintőek.

Az, hogy egy procinak x sebességen mekkora feszültség szükséges, az az adott procitól függ, ki kell tapasztalni.

Javaslom, hogy mindig a legfrissebb végleges (nem béta!) BIOS-okat használjátok, a legfrissebb VIA 4-in-1 meghajtókkal együtt. (Ha már lesz más chipset a platformhoz, akkor ahhoz is a legfrissebbet :-)

Az FSB emelést azért "írtam le" a cikk elején, mert a 100MHz-es host clk-t (lényegében ez az EV6 busz alapórajele, ami a chipset és a proci között DDR, a chipset és a RAM között pedig hozzá lehet adni a PCI busz órajelét, azaz 100MHz esetén 33MHz-et) támogató chipsetek (AMD 750, VIA KX133, VIA KT133) az esetek többségében nem bírják az iramot 110-120MHz felett. Akinek sikerül kifognia egy olyan alaplapot, ami bírja ezeket a magasabb órajeleket, az igazán szerencsésnek mondhatja magát.

Tehát odafigyelni a grafitozásra, a hűtésre, a procimag épségére és az alapos fogmosás minimum 3 percig tart!

A tuning áldozatokkal is járhat, mindenki csak a saját felelősségére vágjon bele!

Köszönet mindenkinek, aki képeivel, vagy ötleteivel a segítségemre volt!

Nagyon széles az a skála, amin az állásinterjú visszajelzések tartalmi minősége mozog: túl rövid, túl hosszú, semmitmondó, értelmetlen vagy semmi. A friss heti kraftie hírlevélben ezt jártuk körül. Ha tetszett a cikk, iratkozz fel, és minden héten elküldjük emailben a legfrissebbet!

a címlapról