KarbosGuide.dk. Modul 3d4.

Om køling, over-clocking mv. (fortsat)

Indhold på denne side:

  • I/O-hastigheden og eksperimenter dermed.
  • Jumpere på bundkortet.
  • Spændinger
  • Moores Lov

  • Næste side
  • Forrige side

    • I/O-hastigheden og eksperimenter dermed

    Igen er der tale om en ældre artikel fra overklkningens tid (omkring 1998).

    Det forhold, som kan drille mest i forbindelse med overklokning, er den øgede PCI-hastighed. PCI-bussen kører ved ½ (eller mindre) frekvens af systembussen, så hvis vi øger den, så rammer det også PCI-bussen:

    Systembus-hastighed
    Resulterende
    PCI-hastighed
    66 MHz
    33 MHz
    75 MHz
    37,5 MHz
    83 MHz
    41,5 MHz


    Når vi øger PCI-bussens hastighed, rammer det en række enheder, som ikke altid kan trives med de højere arbejdstakt. Det gælder:

  • EIDE-harddisken
  • Grafikkortet
  • Netkort og andre I/O-kort.

    De færreste enheder kan tåle, at PCI-frekvensen øges fx fra 33 til 41 MHz. Tidligere (1997) eksperimenterede jeg en del med min Pentium II, der er købt som en 233 MHz-model.

    Først satte jeg den op til at køre 3½ X 75 MHz. Det virkede fint med CPU, RAM (10 ns SD) og harddisk (IBM DHEA). Men netkortet (et billigt 10/100 Ethernet-kort) strejkede - når jeg kopierede store filmængder over nettet, frøs den bare - gik i stå. Det var helt tydeligt, at det var netkortet, der var problemet.

    Jeg måtte acceptere de traditionelle 66 MHz. Men som plaster på såret, viste det sig, at den kørte helt upåklageligt med klokfaktor 4 – altså ved 266 MHz.

    Efter et par uger, var jeg igen i humør til eksperimenter. Nu fandt jeg en indstilling i Setup-prgrammet, der kaldes PCI-latency. Den bliver ikke forklaret nogle steder, men den har en standard-værdi på 32. Jeg øgede den til 36 og satte busfrekvensen op til 75 MHz – og det virker, netkortet kører uden problemer.

    Jeg håbede så på, at kunne komme op på 83 MHz på systembussen, hvilket skulle give en god mere-performance ved al RAM-transport. Min 10 ns SD-RAM kunne i hvert fald godt klare 83 MHz. Men nej, den gik ikke. Uanset hvilken indstilling for PCI-latency, ville pc'en ikke starte. Det indikerer, at indstillingen PCI-latency ikke virker, som jeg troede, at den ville – den har måske slet ikke noget med dette at gøre, jeg ved det ikke.

    Min forklaring er, at grafikkortet ikke kunne tåle PCI-frekvensen på 41,5 MHz, for der kom slet ikke noget på skærmen.

    Siden kørte pc'ens fint ved 4 X 75 = 300 MHz. Der kunne dog forekomme enkelte umotiverede nedbrud i Windows 95 (det er jo også set i andre sammenhænge ), som jeg tilskrev den kraftige overclocking. Fordelene ved den markant større ydelse overskyggede dog klart disse småforstyrrelser.

    Windows NT 4.0 virker ikke med overklok under installationen! Programmet tester for "genuine Intel", og det kan øjensynligt registrere den ændrede clock-frekvens. Og så virker det bare ikke, så det er da til at forstå. Men når først NT er installeret, så kan du klokke om. NT er i øvrigt ret kritisk - en kollega oplevede de særeste fejl. Løsningen var at flytte RAM-modulet fra én sokkel til en anden!

    Blandede notater om CPU'er


    Næste side
    Forrige side

    Et par notater - mere eller mindre seriøse - om CPU'erne og deres forunderlige verden.

    Jumpere på bundkortet

    For at indstille klokdoblingen, skal der flyttes rundt på de små elektriske kontakter, man kalder jumpere. De sidder på bundkortet som her:

    Du læser, hvordan de skal indstilles, i bundkortets manual. Eller du kigger på bundkortet! I billedet herunder ses nogle af de trykte oplysninger på selve bundkortet (her et ASUS TX97 med socket7).

    Man kan her læse, hvilke jumpere, der skal indstilles for at vælge klokdobling 1, 1½, 2, 2½, 3, 3½ og 4 for seks typer processorer:

  • P54C og K5
  • P55C, K6 og M2 (Cyrix 6x86MX)
  • M1 (Cyrix 6x86)

    Alt dette kan læses på bundkortet, hvis man har gode øjne:

    Spændinger - dual voltage


    Næste side
    Forrige side

    Én af teknologierne bag de nyeste CPU'er er de fortsat tyndere ledere inde i selve chippen. Når man kan lave lederne mindre, kan CPU'en fødes med en mindre elektrisk spænding. Det giver en mindre CPU med mindre varmeafvikling og højere klokfrekvens. Et led i denne udvikling har været, at man opdeler spændingen i to:

  • Interfacet til de ydre forbindelse (I/O), som altid kræver 3,3 volt.
  • CPU-kernen (core ), hvor man bruger tyndere ledere, og hvor det er en fordel at få spændingen så langt ned som muligt.

    De ny Socket 7-bundkort har to-delt spændingsregulator, som ideelt skal tilpasse sig CPU'ens spændingsbehov. Her ses udvalgte CPU'er med deres spændingsbehov:

    CPUKerne-spænding I/O-spænding
    Pentium
    3,4/3,5 Volt
    		3,3 Volt
    Pentium MMX2,8 Volt3,3 Volt
    AMD K6
    2,8/2,9/3,2 Volt
    		3,3 Volt
    Cyrix 6x86MX2,9 Volt3,3 Volt
    AMD K6-2
    2,2 Volt
    3,3 Volt
    Pentium II "Klamath"
    2,8 Volt
    3,3 Volt
    AMD K6-2
    2,2 Volt
    3,3 Volt
    Pentium II "Deschutes", Celeron og Pentium III
    2,0 Volt
    3,3 Volt
    AMD Duron og Athlon XP (Morgan og Palomino kernel)
    1,45-1,75 Volt
    3,3 Volt
    Pentium III "Tualatin" og 1200 MHz Celeron
    1,3-1,65 Volt
    3,3 Volt

    Indstillingen af spændingen skete på ældre bundkort ved hjælp af jumpers. Nyere bundkort har gerne automatisk indstilling evt. kombineret med softwaremæssig justering (via CMOS Setup).

    Chip-fejl

    Følgende regnefejl opstår både i 386, 486 og Pentium, i Excel, Works og Pascal, med tallene 49 og 187:

    Pentium-skandalen

    Pentium blev ramt af en skandale sidst i 1994, hvor det blev offentligt kendt, at chippen havde en fejl i den matematiske co-processor (FPU). Den regnede ganske enkelt forkert ved en given division. Intel havde kendt til fejlen siden forsommeren, men man havde mere eller mindre holdt det hemmeligt.

    Intel hævdede, at fejlen vil opstå utroligt sjældent. Compaq lagde straks sin produktion om, så FPU'en simpelthen blev disablet i deres pc'er. Kort efter annoncerede IBM, at de helt vil standse produktionen af Pentium-baserede pc'er. IBM havde beregnet, at fejlen ville optræde hver 24. dag. IBM var på dette tidspunkt i fuld gang med et forsøg på at frigøre sig fra Intel-monopolet på CPU-siden, på vej med Power-pc, Cyrix- og NexGen-baserede pc'er, så skandalen kom nok helt passende for dem. Fejlen ses her, hvor A3 burde være lig A1:

    Nøgternt set underspillede Intel regnefejlens betydning - i hvert fald overfor de brugere, der arbejder med store talmængder. IBM overdramatiserede fejlen af politiske årsager. Alt dette skete i december 1994, samtidigt med at Intel kørte den helt store TV-reklame kampagne for Pentium…

    Det gav anledning til en del vittigheder: Hvor mange Pentium-programmører skal der til at skrue en pære i? (svar: 1,9990427). Hvorfor hedder Pentium ikke 586? Fordi i så fald skulle den have heddet 585,999983405! Men, i en anden boldgade: Hvor mange Apple-folk skal der til at skifte en pære? Syv! Én til at holde pæren og 6 til at designe T-shirts. Og: Hvor mange IBM-folk skal der til at skifte en pære? Ingen! IBM annoncerer bare en ny feature kaldet "black bulp".

    Chipproduktion

    Det tager lang tid at fremstille en CPU. Der skal presses millioner transistorer ned i en lille bitte siliciumskive. Faktisk tog det 90 arbejdsdage af 24 timer at fremstille en Pentium-CPU.

    CPU'erne fremstilles i wafers.En wafer rummer 140-150 CPU'ere, hvoraf ca 110 - 120 fungerer perfekt. Resten kasseres. Wafers brændes, ætses, behandles i utallige timelange processer - lag på lag. Transistorerne ligger i op til 20 lag på den enkelte die , som er betegnelsen for den lillebitte siliciumskive, hvor alle transistorerne gemmer sig.

    CPUProcess technologyNumber of transistorsdie size
    486
    		1.0 micron
    1,200,000
    79 mm 2
    Intel Pentium
    		0.6 micron
    3,100,000
    161 mm 2
    Cyrix 6X86
    		0.6 micron
    3,100,000
    392 mm 2
    Intel Pentium MMX
    		0.35 micron
    5,500,000
    128 mm 2
    AMD K6
    0.25 micron
    8.000.000
    68 mm 2
    Intel Pentium II
    		0.35 micron
    0.25 micron
    7.500.000
    131 mm 2
    Intel Celeron (gammel)
    		0.25 micron
    7.500.000
    131 mm 2
    155 mm 2
    Cyrix MIi
    		0.25 micron
    6.500.000
    119 mm 2
    IDT
    WinChip 2 3D
    		0.25 micron
    6.000.000
    88 mm 2
    AMD K6-2
    		0.25 micron
    9.300.000
    81 mm 2
    AMD Athlon XP
    		0.18 micron
    37.000.000
    129 mm 2
    Intel Pentium 4
    		0.18 micron
    42.000.000
    217 mm 2

    Jo mindre "dien" er, jo billigere er CPU'en at fremstille.

    Moore's Lov

    CPU'erne fordobler deres kapacitet hver 18 måned. Dette kaldes "Moores Lov", og den blev formuleret i 1965 af Gordon Moore fra Intel. Han fik ret - loven har "virket" i mere end 30 år, hvor der er gået mellem 18 og 24 måneder for hver fordobling af CPU-ydelsen.

    CPU'er har i dag indre ledere på på under 0,25 mikrons bredde (det er 1/400 af et hår). Men hvis More's Lov fortsat skal have gyldighed ind i det næste årtusinde, skal der klemmes langt flere transistorer ned i chippens silicium-lag.

    Den ny generation af 0.13 mikron chips benytter kobber til lederne i stedet for aluminium. Kobber er billigere og hurtigere, men problemet har været at isolere kobberen fra silicium'et. Dette problem er løst med en ny type coating . Senere forventer man at komme ned i blot 0,05 mikron baner!

    Intel er også i gang med ny fremstillingsmetoder kaldet Extreme Ultra Violet. De forventer snart at komme ned under 0,1 mikron.

    De kraftigste CPU'er på markedet (december 2001) rummer over 42 millioner transistorer og kører ved over 2000 MHz. Intel forudser, at standard-CPU'en i år 2011 vil rumme 1 milliard transistorer og arbejde ved 10 GHz.

  • Næste side
  • Forrige side

    Lær mere

    Top

    Læs om 6. generations CPU'er i modul 3e

    Læs om harddiske i modul 4b

    Læs videre om Ultra DMA og AGP i modul 5b

    Læs om driv-programmer til Windows 95 i modul 6c

    Læs videre om RAM i modul 2e

    Copyright (c) 1996-2011 by Michael B. Karbo.