Разгон AMD Duron и Athlon Thunderbird

Процессоры AMD Duron и Thunderbird поставляются в PGA-корпусе. Материнская плата под этот процессор содержит специальный разъем — PGA-socket, названный Socket A (462 контакта). Процессор Duron имеет 128 Кбайт кэш-памяти первого уровня (L1) и 64 Кбайт кэш-памяти второго уровня (L2). Процессор Thunderbird часто называют просто Athlon, подразумевая при этом Athlon для Socket А. Процессор Thunderbird отличается от процессора Duron лишь размером кэш-памяти второго уровня, который равен для процессора Thunderbird 256 Кбайт.

Рис. 12.16. Процессор AMD Duron

Рис. 12.17. Процессор AMD Althlon (Thunderbird)

Указанные процессоры рассчитаны на работу с шиной Alpha EV6, разработанной фирмой DEC для процессоров Alpha и лицензированной для своих изделий фирмой AMD.

Шина Alpha EV6, используемая в качестве шины процессора (FSB), обеспечивает передачу данных по обоим фронтам тактовых импульсов (double-data-rate). Это увеличивает пропускную способность, обеспечивая рост производительности всей системы компьютера. При тактовой частоте 100 МГц шина FSB Alpha EV6, называемая обычно EV6, обеспечивает передачу данных с частотой 200 МГц, в отличие от шин GTL+ и AGTL+ процессоров Celeron, Pentium II/III фирмы Intel, для которых частоты передачи данных и тактовая совпадают.

В соответствии с особенностями своей архитектуры процессоры AMD Athlon и Duron требуют специальных материнских плат с чипсетами, поддерживающими данные процессоры. Платы обеспечивают стабильную работу этих процессоров при условии использования источников питания достаточной мощности, обычно это не менее 235 Вт.

Процессоры AMD Athlon и Duron имеют значительный технологический запас, допускающий повышение производительности за счет использования режимов разгона, например, повышения частоты шины процессора.

Процессоры AMD Duron и Thunderbird, выпускаемые в конструктиве Socket А, имеют фиксированные частотные множители. Вследствие используемого конструктива, исключающего изменение резисторов как в случае процессоров AMD Athlon, изменение частотных множителей возможно только с помощью специальных аппаратно-программных средств, поддерживаемых пока сравнительно ограниченным типом материнских плат.

Величину частотного множителя, связывающего внутреннюю и внешнюю частоты процессоров, задают контакты FIDO—FID3, а напряжение VIDO— VID4. Разгон процессоров этого типа осуществляется достаточно просто. Связано это с тем, что многие современные материнские платы, ориентированные на использование этих процессоров, поддерживают изменение как частотного множителя, так и напряжения питания ядра процессора. Ряд материнских плат обеспечивают эти функции на уровне BIOS, предоставляя указанные возможности в BIOS Setup. Примером таких плат может служить материнская плата ASUS A7V фирмы ASUSTeK. Необходимо отметить, что повышать напряжение питания ядра процессора допустимо не более чем на 5—10% относительно стандартно установленного уровня. Рекомендации фирмы AMD относительно уровней напряжения питания процессоров Duron и Athlon представлены в следующей таблице. Данная информация часто меняется со временем, поэтому в таблицах в скобках приведены даты фирменных документов AMD на тот момент времени, когда была представлена информация.

Допустимые уровни напряжения питания процессоров AMD Athlon и Duron (06/2000)

Процессор

Частота, МГц

Минимальное напряжение питания, В

Стандартное напряжение питания, В

Максимальное напряжение питания, В

Thunderbird

650-850

1,60

1,70

1,80

 

900-1000

1,65

1,75

1,85

Duron

550-700

1,40

1,50

1,60

Допустимые уровни напряжения питания процессоров AMD Duron Model 7 (10/2001)

Минимальное напряжение питания, В

Стандартное напряжение питания, В

Максимальное напряжение питания, В

1,65/1,70

1,75

1,80/1,90

Допустимые уровни напряжения питания процессоров AMD Athlon и Duron Model 3 (11/2001 и 06/2001)

Процессор

Частота, МГц

Минимальное напряжение питания, В

Стандартное напряжение питания, В

Максимальное напряжение питания, В

Thunderbird

Duron

650-1400

600-950

1,65

1,50

1,75

1,60

1,85

1,70

Для более точного анализа температурного режима компьютера и оценки необходимых средств охлаждения ниже приведены данные о мощности процессоров AMD Duron и AMD Thunderbird.

Мощность процессоров AMD Thunderbird (06/2000)

Частота процессора, МГц

Обычная Максимальная мощность, Вт

мощность, Вт

650

32,4

36,1

700

34,4

38,3

750

36,3

40,4

800

38,3

42,6

850

40,2

44,8

900

44,6

49,7

950

46,7

52,0

1000

48,7

54,3

Мощность процессоров AMD Thunderbird (11/2001)

Частота процессора, МГц

Обычная мощность, Вт

Максимальная мощность, Вт

900

45,8

51,0

950

47,6

53,1

1000

49,5

55,1

1100

54,1

60,3

1133

55,7

62,1

1200

58,9

65,7

1266

60,1

66,9

1300

61,3

68,3

1333

62,6

69,8

1400

64,7

72,1

Мощность процессоров AMD Duron (06/2000)

Частота процессора, МГц

Обычная мощность, Вт

Максимальная мощность, Вт

550

18,9

21,1

600

20,4

22,7

650

21,8

24,3

700

22,9

25,5

Мощность процессоров AMD Duron (06/2001)

Частота процессора, МГц

Обычная мощность, Вт

Максимальная мощность, Вт

600

24,5

27,4

650

26,4

29,4

700

28,2

31,4

750

30,0

33,4

800

31,8

35,4

850

33,6

37,4

900

35,4

39,5

950

37,2

41,5

Мощность процессоров AMD Duron Model 7 (11/2001)

Частота процессора, МГц

Обычная мощность, Вт

Максимальная мощность, Вт

900

38,3

42,7

950

39,8

44,4

1000

41,3

46,1

1100

45,1

50,3

Процессоры AMD Athlon и Duron имеют значительный технологический запас, допускающий повышение производительности за счет использования режимов разгона, например, повышения частоты шины процессора.

Разгон с помощью повышения частоты FSB

Рассматривая возможности использования форсированных режимов, следует принимать во внимание, что процессоры AMD Athlon и Duron, как и процессоры Intel Pentium II, Pentium III (Katmai, Coppermine) имеют фиксированный множитель, иначе говоря, коэффициент умножения частоты, связывающий внутреннюю и внешнюю частоты.

Вследствие используемого конструктива Socket А, исключающего изменение резисторов как это было в случае AMD Athlon под Slot А, изменение частотных множителей возможно только с помощью специальных аппаратно-программных средств, поддерживаемых пока сравнительно ограниченным количеством типов материнских плат.

Особенности и секреты использования потенциальных возможностей этих аппаратно-программных средств, позволяющих корректировать частотные коэффициенты процессоров AMD Athlon и Duron, выполненных в конструктиве Socket А, будут проанализированы в следующем разделе. Здесь же рассмотрим традиционный метод, основанный на увеличении тактовых частот шин компьютера.

В результате использования данного метода форсирование работы центральных процессоров AMD Duron и Athlon осуществляется за счет увеличения внешней частоты, т. е. частоты шины процессора FSB EV6.

Выбор и установка необходимого значения тактовой частоты шины процессора FSB в зависимости от типа материнской платы выполняются либо с помощью DIP-переключателей, либо в соответствующих меню программы начальной установки BIOS Setup.

При всех своих достоинствах высокая рабочая частота шины процессора FSB EV6, на которой осуществляется передача данных, ограничивает возможности разгона процессоров за счет увеличения частоты шины процессора.

Необходимо отметить, что используя широко распространенные материнские платы, основу которых составили популярные чипсеты VIA Apollo КТ133, обычно удается увеличить частоту шины процессора не более чем на 10—15% при умеренном разгоне и 12—17% при экстремальных режимах. При этом предельная величина возможного увеличения частоты шины процессора FSB EV6 и, соответственно, прироста производительности компьютера зависит от используемой материнской платы (от топологии, качества изготовления, особенностей используемых элементов и т. п.).

Рост производительности процессоров AMD Duron и AMD Athlon при их разгоне с помощью увеличения тактовой частоты шины FSB EV6 иллюстрируют следующие таблицы и рис. 12.18, 12.19.

Разгон процессора Duron

Частота процессора = Частота шины х множитель

CPUmark99

FPU WinMark

600= 100x6

51,4

3260

690=115x6

59,4

3760

Рис. 12.18. Разгон процессора Duron

Разгон процессора Athlon (Thunderbird)

Частота процессора = Частота шины х множитель

CPUmark99

FPU WinMark

700 = 100x7

64,7

3810

784 = 1 1 2 х 7

72,5

4270

Рис. 12.19. Разгон процессора Athlon (Thunderbird)

Более подробно результаты разгона процессоров AMD Duron и AMD Athlon представлены в соответствующем разделе главы 19.

Однако, несмотря на скромные величины прироста производительности в системах на основе чипсета VIA Apollo KT133, получаемые в результате разгона процессоров за счет увеличения тактовых частот шины FSB EV6, данный метод получил широкое распространение. А после выпуска более совершенного чипсета VIA Apollo KT133A, рассчитанного на широкий спектр тактовых частот FSB EV6, включая 133 МГц, этот метод разгона стал еще более популярным. Дополненный же возможностью изменения величин частотных коэффициентов процессоров AMD Duron и Athlon, он позволяет получить еще более впечатляющие результаты, которые оценить по достоинству можно только после рассмотрения метода разгона с помощью изменения множителей.

Разгон с помощью изменения множителей

Как известно, частотный множитель у процессоров AMD Athlon (Thunderbird) и AMD Duron зафиксирован. Несмотря на это, некоторые материнские платы обеспечивают возможность его изменения. В качестве примера таких плат можно привести Soltek SL-75KV+ и Abit KT7.

Возможность изменения частотного множителя связана с тем, что его величина может быть изменена с помощью контактов FIDO—FID3. Однако это касается только первых выпусков процессоров. Дело в том, что с некоторого момента фирма AMD ограничила данную возможность. Начиная с определенного времени, для процессоров сигнальные линии, ответственные за изменение частотного множителя, были перерезаны. Однако, к счастью энтузиастов разгона, данная процедура выполняется фирмой AMD над мостиками L1, выведенными на поверхность процессора. Расположение мостиков L1 на процессоре представлено на рис. 12.20.

Рис. 12.20. Расположение мостиков L1

Замкнув перерезанные мостики, можно восстановить утерянные возможности изменения частотного множителя. Это можно сделать с помощью острозаточенного мягкого карандаша (М2—М4), содержащего большую долю графита, обладающего хорошей проводимостью. Таким карандашом следует затереть зазоры перерезанных мостиков L1 на процессоре, вдавливая крупицы графита в зазоры с образованием небольших горок для обеспечения лучшего контакта. При этом необходимо избегать замыкания между собой соседних мостиков. Результаты указанной процедуры продемонстрированы на следующих фотографиях, на которых представлены фрагменты процессора AMD Duron (рис. 12.21, 12.22).

Рис. 12.21. Перерезанные мостики и восстановленные мостики L1

Достоинством данного метода является возможность быстрого восстановления товарного вида процессора с помощью ватного тампона и спирта.

Еще лучшего результата можно добиться с помощью специального серебряного карандаша, применяемого для корректировки печатных плат, а также кусочка припоя, выполненного в виде тонкой проволоки и используемого аналогичным образом. Кроме того, разорванные контакты мостиков L1 можно восстановить быстрой, точечной пайкой низкотемпературными припоями, а также специальными клеями на основе мелкодисперсионного серебра. Недостатком указанных методов является необратимость данных операций и изменение товарного вида процессоров.

После восстановления разорванных мостиков на процессорах AMD Duron и Athlon изменение частотного множителя возможно средствами материнских плат, в которых эта возможность предусмотрена.

В тех же случаях, когда мостики L1 не перерезаны, указанная процедура не требуется (рис. 12.22).

Рис. 12.22. Не требующие восстановления мостики L1

Рост производительности процессоров AMD Duron и AMD Athlon при их разгоне с помощью изменения частотного множителя иллюстрируют следующие таблицы и рис. 12.23, 12.24.

Разгон процессора Duron

Частота процессора = Частота шины х множитель

CPUmark99

FPU WinMark

600= 100x6

51,4

3260

900= 100 х9

68,3

4900

Разгон процессора Athlon (Thunderbird)

Частота процессора = Частота шины х множитель

CPUmark 99

FPU WinMark

700= 100 х7

64,7

3810

800= 100x8

71,8

4350

Более подробно результаты разгона процессоров AMD Duron и AMD Athlon представлены в соответствующем разделе главы 19.

Рис. 12.23. Разгон процессора Duron

Рис. 12.24. Разгон процессора Athlon (Thunderbird)

Сочетание обоих методов

Для достижения высокой производительности целесообразно применять оба метода: повышение частоты шины FSB EV6 и изменение значения множителя процессора. Устанавливая и оценивая разные значения тактовых частот шины процессора и его частотного множителя, необходимо выбирать оптимальные их комбинации, соответствующие максимальной производительности.

Результаты разгона процессора AMD Duron с одновременным использованием обоих методов разгона представлены в следующей таблице и на рис. 12.25.

Разгон процессора Duron

Частота процессора = Частота шины х множитель

CPUmark 99

600= 100x6

51,4

690 = 11 5 х 6

59,4

900 = 1 00 х 9

68,3

896= 112x8

71,2

Рис. 12.25. Разгон процессора Duron при использовании обоих методов

Следует отметить, что в приведенном примере максимальная производительность достигается при использовании частоты шины процессора 112 МГц и множителя 8 (112 МГц х 8 = 896 МГц), несмотря на то, что максимальная рабочая частота процессора соответствует режиму 100 МГц FSB и множителю 9 (НО МГц х 9 = 900 МГц). Разница же в производительности по тесту CPUmark 99 составляет приблизительно 5%.

Большая производительность обычно соответствует комбинациям с высокими значениями тактовых частот шины FSB, от которой, кстати, осуществляется тактирование остальных шин компьютера. Увеличивая частоту шины FSB, пользователи не только способствуют росту пропускной способности этой и других шин, но и увеличивают производительность процессора и остальных подсистем. К ним относятся, например, видеоадаптер, жесткие диски, устройства PCI и т. п. Однако этот рост ограничен не только возможностями их конструкции и технологий, но и архитектурой чипсетов и дизайном материнских плат. Более того, вблизи предельных значений наблюдаются признаки неустойчивой работы компьютеров.

В результате указанных ограничений при выполнении разгона исключительно за счет увеличения тактовой частоты шины FSB нередки случаи, когда потенциальные возможности процессоров используются не в полной мере. Именно поэтому целесообразно использовать комплексный подход, применяя оба метода: повышение частоты шины FSB EV6 и изменение значения множителя процессора.

Таким образом, одновременное использование обоих методов разгона позволяет повысить общую производительность компьютеров при обеспечении необходимого уровня устойчивости их работы.

В заключение данного раздела необходимо еще раз напомнить, что изменение множителя процессора возможно только на специальных материнских платах, поддерживающих данную функцию. Конкретные же примеры разгона процессоров будут рассмотрены и проанализированы в соответствующих разделах главы 19.