 |
 |
| SL28Q top | SL28Q bottom |
18.1.2023 Kdysi se daly sehnat levně od Číňanů tyto mobilní CPU upravené do desktopové podoby PPGA pod označením Golden Tiger či Golden Warrior, ale mechanická kvalita provedení byla nevalná a dnes už prakticky nejdou sehnat. Napadlo mě tedy, že by byla zajímavá hardcore výzva vyrobit si vlastní interposer pro TCP pouzdro do Socketu 7 a zkusit na něj CPU připájet. Zde jsou datasheety mobilní a desktopové verze. Podle tabulky pinů jsem přímo naťukal netlist (bez tvorby schématu). Zjistil jsem, že na mobilním CPU některé piny chybí (např. ty, co jsou potřeba pro SMP) a některé jsou naopak navíc (např. BF2 pro rozšířené nastavení násobiče - pro násobič 4x je třeba nastavit BF2 na log. 1). PCB layout se mi vešel do rozměru 50 x 50 mm na 4 vrstvy, z nichž 1 vnitřní je souvislá GND plane a druhá víceméně napájecí. Musel jsem použít cestičky šířky 0,1 mm a prokovy o průměru 0,5 mm s 0,2mm dírou. Plochu pod CPU jádrem jsem prošpikoval cca 200 prokovy pro přenos tepla. Podle výpočtu by měla mít 1 via tepelný odpor 222 K/W, celkově pak cca 1,1 K/W, což by při TDP 7,6 W mělo vytvořit tepelný gradient cca 8 K, což by neměl být problém při chlazení. Až budu mít hotové další PCB designy, pošlu je do výroby JLCPCB, které aktuálně nabízí akční cenu 2$ za 4-vrstvé PCB do 50 x 50 mm.
 |
 |
| interposer PCB layout | interposer PCB 3D model |
14.2.2023 Dnes mi dorazila várka vyrobených plošňáků z JLCPCB. Jemný motiv interposeru vypadá vyrobený docela precizně, akorát na jedné straně pod TCP pouzdrem jsem zapomněl zamaskovat prokovy.
 |
 |
| interposer top | interposer bottom |
23.10.2023 Konečně jsem se pustil do osazování. Aby se někde nedotkly holé plochy kontaktní fólie CPU s cestičkama na plošňáku (zejména na odmaskovaných prokovech), polepil jsem nejprve plošňák kaptonovou páskou. Na jádro CPU jsem máznul trochu cínové pájecí pasty a připlácnul ho na plošňák. Pružná kontaktní fólie však trčela v určité výšce nad plošňákem, což kapánek komplikovalo přesné zarovnání, které je při pájení klíčové. Také ne všechny piny byly po předchozím odpájení a manipulaci zrovna ideálně rovné. Rozteč pinů je 0,25 mm a šířka pinu je 0,1 mm, což už jsem pouhým okem moc nedával a tak jsem využil binokulární zvětšovák v práci. Piny jsem pájel jeden po druhém Wellerkou s jehlovým hrotem postupně od rohů ke středu stran, čímž se kraje fólie přihnuly k desce. Jelikož jsem se obával, že by při následném pájení CPU jádra a IHS mohlo dojít k celkovému prohřátí a odpájení napružených pinů, rozhodl jsem se je zajistit 2-složkovým epoxidovým lepidlem. Tato operace je nevratná bez možnosti opravy, takže jsem nejprve všechny piny proměřil, jestli mezi sebou nemají někde zkrat a pak je teprve zalil lepidlem. Po zatuhnutí jsem ještě horkovzduchem prohřál plošku pod CPU jádrem, aby se roztavila pasta a tak se připájelo i jádro. Na horní stranu jsem pak připájel IHS z 2mm měděného plechu.
 |
 |
 |
| kapton taping | soldered CPU | glued pins |
 |
 |
 |
| glued pins macro | glued pins macro | glued pins macro |
24.10.2023 Dále jsem přemýšlel, kde sehnat vhodné piny na nožičky, aby dobře pasovaly do PGA patice. Na Digikey by se sice nějaké piny našly, ale v takovém množství bych se za ně nedoplatil. Rozhodl jsem se tedy zkanibalizovat starý CPU intel Celeron 400 MHz v PPGA pouzdru, který jsem měl ve 4 exemplářích. Ohřál jsem ho horkovzduchem, ale záhy jsem zjistil, že ty piny jdou i po ohřátí na dosti vysokou teplotu dost blbě vyndávat, neboť jsou do prokovů částečně nalisované. Celeron tak skončil jako totálně rozjebaný škvarek. Mnohem snáze by se daly odpájet piny z CPU v FC-PGA pouzdru, které jsou SMD (kdysi jsem si to vyzkoušel při modifikaci CPU Celeron Tualatin). Z natěžených pinů jsem se snažil vybrat ty co nejméně zohýbané. Abych je připájel pokud možno rovně, využil jsem precizní PGA Socket 5 patici dříve vypájenou z nějakého starého notebooku, do jejíž dutinek jsem nejprve jednotlivé piny nastrkal, pak na ně narazil plošňák interposeru a shora postupně připájel. S vyjmutím z patice nebyl problém a pasovalo to pěkně i do ZIF patice na základní desce.
 |
 |
 |
| Celeron 400 | mined PPGA pins | mined PPGA pin-macro |
 |
 |
 |
 |
| aligned pins in a socket | interposer bottom | soldered pins | soldered IHS |
2.11.2023 Před prvním zapnutím jsem ještě znovu proměřil některé piny, zejména napájecí a zjistil veliký průser. Na obou napájeních VCC2 a VCC3 byl zkrat proti zemi a po podrobném proměření všech pinů jsem odhalil další zkraty na A13, A14 do země. Došlo mi, že asi při pájení IHS nějaký cín protekl prokovy kolem krajů jádra až na kontaktní fólii. Fatální chyba byla, že jsem prokovy nastřílel i mimo plochu jádra nebo že jsem pokovenou stranu kontaktní fólie pečlivě nepřelepil kaptonkou. Elegantní řešení by bylo použít při výrobě PCB vyplňované přeplátované prokovy, které už JLCPCB také umí. Po odeznění akutní fáze totálního zoufalství, kdy jsem s tím chtěl praštit do koše, mě napadlo poprosit přátele, jestli nemá někdo přístup k rentgenu. Díky patří Vaškovi za zprostředkování obrázků níže, které mi pomohly přesně lokalizovat místa zateklého cínu. První rentgen byl s připájeným IHS, přes který nebylo nic vidět. Po odpájení IHS (zkusil i odsát všechen cín z prokovů, ale zkraty celkem nepřekvapivě nezmizely) se objevilo velký špatný...
 |
 |
| x-ray with IHS | x-ray without IHS |
14.11.2023 Jelikož v daných místech (a celkově středem desky) nevedou žádné spoje, rozhodl jsem se tam vyfrézovat dremelkou otvor, který ono cínové nadělení odhalil v celé kráse. Pak už nebylo zas tak komplikované pomocí tavidla a odsávací licny z kontaktní fólie cín odsát. Měřením jsem zjistil, že všechny zkraty zmizely. Odvážil jsem se tedy CPU poprvé zapnout v desce PC-Chips M590, kterou jsem zrovna nedávno po letech vyhrabal ze starých zásob a opravil na ní závadu na VRM. CPU se detekuje jako "i(Unknown)" a při každém POSTu BIOS otravuje s hláškou, že je potřeba CPU nastavit (FAB, násobič a Vcore se zde nastavuje v SETUPu, nikoliv jumpery). Bez chlazení jde teplota nahoru velice rychle, takže jsem se do dalších testů nepouštěl.
 |
 |
 |
 |
| milled hole1-solder blobs | removed solder blobs | removed solder blobs | 1st POST @M590 |
15.11.2023 Rozhodl jsem se vyfrézovat další díru, abych prozkoumal ještě jedno podezřelé místo. Byla tam malá cínová kapka, ale zrovna na spojnici 3 vývodů, kde nezpůsobovala žádný zkrat. Interposer s CPU jsem očistil v isopropylu v ultrazvukové pračce. Jenže po té záhadně přestal fungovat a zastavil se po pár POST kódech. Asi tam ještě někde nějaký cín nebo bordel z frézování zůstal a dostal se kam neměl...
 |
 |
| milled hole2-solder blob | solder blob |
17.11.2023 Vyfrézoval jsem proto další díru, jenže jsem omylem zajel frézkou moc hluboko a přebrousil několik spojů na kontaktní fólii. Podle fotek a měření jsem zjistil, že jsem přišel o signál LOCK# a sousední GND a VCC2, těch je tam ale spousta, takže chybět nebudou. Naštěstí z CPU jádra zůstaly koukat krátké fousky, na které bylo možné se napojit. Podotýkám že u jádra mají spoje šířku asi 50 µm, u pájecích vývodů pak 100 µm. Vyhrabal jsem v zásobách tu nejjemnější licnu a rozpletl z ní drátek, průměr jsem změřil na cca 70 µm, takže to půjde. Následovala asi hodinová laparoskopická operace pod zvětšovákem s pinzetou, jehlama a jehlovým hrotem pájky, který je v takovém zvětšení obrovské kopyto, ale nakonec se mi to podařilo připájet. Po vyčištění a důkladném proměření se CPU zase rozběhl. Vyvrtané otvory jsem zalil epoxidem a myslel jsem, že už mám konečně vyhráno, jenže...
 |
 |
| milled hole3-LOCK# cut | repaired LOCK# |
18.11.2023 Zbývalo už jen znovu připájet IHS. Doufal jsem, že epoxid dostatečně vyplnil dutiny a snad už nikam nic nezateče. Také jsem zvolil jiný postup pájení. Z pájecího pera jsem odšrouboval hrot, posadil na jeho čelní plošku IHS a na něj interposer vzhůru nohama. Pak jen stačilo počkat, až se IHS dostatečně prohřeje a roztaví se na něm vrstvička cínu, což bylo vidět poklesnutím PCB a připlácnutí k IHS, v tu chvíli jsem vypnul pájku a nechal to vychladnout. Jenže co se nestalo, CPU opět neběžel. Měřením jsem odhalil zkrat na pinu D56 do země. Netuším, jestli tam cín znovu zatekl nebo už tam byl schovaný z dřívějška. Podle fotky spodní strany CPU jsem přibližně lokalizoval, kudy vede spoj signálu D56. Následovalo frézování další díry, kde jsem skutečně odhalil kousek cínu, který však nebyl přitavený ke spojům na kontaktní fólii, ale volně se tam mrcasil a dal se vydloubnout jehlou. Po jeho odstranění jsem díru zase zalil epoxidem a znovu stejným postupem připájel IHS. Tentokrát žádný další zkrat nevznikl a snad už nevznikne...
 |
 |
 |
| milled hole4-solder blob | removed solder blob | soldered IHS |
19.11.2023 Konečně jsem se tak mohl pustit do testování CPU. V případě desky PC-Chips M590 se ukázalo nezbytné připájet propojku mezi piny VCC2DET# a GND (identifikuje CPU s duálním napájením), jinak se vůbec nerozjel VRM a CPU ani nePOSTnul. Dále jsem měřením zjistil pěknou sviňárnu, že regulátor VIO dává dosti vysoké napětí 3,86 V, kterým trápí i SDRAMky a chipset. Patrně je ubohý chipset SiS5591 takto převoltovaný, aby vydržel přetaktování na 100 MHz FSB, kterými se deska chvástá. VIO regulátor je tvořen podivným zapojením výkonového N-FETu Q7 v pouzdru TO-252 a malého bipoláru Q6 v pouzdru SOT23. Emitor je na zemi, báze přes odpor do země a kolektor spojený s gate FETu přes odpor na 12 V. V tomto bodě je napětí asi 6,1 V, které při onom výstupním napětí otevírá FET při Ugs 2,2 V (drain je napájen z 5 V a ze sourcu se bere VIO). Napadlo mě tuto opičárnu nahradit nějakým normálním LDO ve stejném pouzdru TO-252, jenže ty mají opačně vstup a výstup než je potřeba, což by působilo problém s chlazením pouzdra (měděná plocha u sourcu je mnohem menší u drainu). Zkusil jsem také flashnout poslední BIOS z 25.6.1999 upravený od Jana Steunebrinka pro AMD K6+, ale CPU pořád nebyl správně identifikován a BIOS furt otravoval při bootu hláškou "Press F1 to set CPU type". Kladnou vlastností této desky je, že bez problémů fungovala L1 a L2 cache bez dalších úprav.
Zkusil jsem ještě jednu PC-Shitku M592, která dávala VIO jen 3,4 V (nastavené natvrdo), CPU se hlásil též jako neznámý, ale na ní se mi zas žádným způsobem nepodařilo najet s externí VGA (ani PCI, ani ISA), pouze s onboard krámem SiS6215. Deska umí max. FSB 75 MHz a Vcore min. 2,2 V. BIOS měl problém s L1 cache, když jsem ji v SETUPu nastavil na Enabled, tak po restartu měla položka v SETUPu hodnotu Eeserved a L1 cache byla vypnutá, proto jsem dostal v Quakovi tak bídný výsledek. Navíc použitý chipset VX Pro-II alias Utron je ještě větší zlo...
20.11.2023 Na další testy jsem vyhrabal poměrně moderně vybavenou (AGP 2x slot, 3 x EDO/SDRAM DIMM 5/3,3 V, až 140 MHz FSB) Super Socket 7 základní desku Gigabyte GA-5AA rev. 2.2, kterou mi kdysi daroval Over. Chipset ALi Alladin M1542 oficiálně podporuje 100 MHz FSB a deska zvládně až 768 MB RAM, ale jelikož mám starší revizi E, tak cachuje pouze 128 MB, osazeno je 512 kB L2 cache. Zatím jsem tam strčil jeden 256MB PC133 SDRAM DIMM a nastavil mu rychlejší časování CL2. Pozor na to, že deska posílá diagnostické POST kódy pouze na sběrnici PCI a nikoliv ISA (mám naštěstí obojetnou POST kartu).
Regulátor VIO zde dává 3,5 V. Je realizovaný pomocí LDO Linfinity LX8383A (1,25 - 3,5 V / 7,5 A), jehož výstupní napětí je nastaveno odporovým děličem R164 (100 Ω), R165 (182 Ω) a dá se tak snadno změnit. Se stávajícím BIOSem 1.3 se CPU hlásil jako též jako neznámý. Problém byl, že bez další úpravy nefungovala L2 cache ani L1 cache. Pokud byla L2 cache v SETUPu zapnutá, tak při začátku bootu zčernala obrazovka. Pomohla úprava přidáním 2 propojek mezi piny ADS# - ADSC# a BRDY# - BRDYC#, viz seznam modifikací zde. Pak už systém nabootoval se zapnutou L2 cache, ale pořád nešla nastavit L1 chache - SETUP u této položky měl nastavenou volbu "Reserved" a při změněn a "Enabled" či "Disabled" ji vrátil zpět na "Reserved", což znamenalo vypnuto, takže výkon CPU byl degradován na úroveň 486.
Pak jsem našel a flashnul poslední beta BIOS F7, s kterým se CPU identifikuje alespoň jako "Talimook" a už fungují L1 i L2 cache. Vyzkoušel jsem, kam až se nechá můj CPU přetaktovat. Zjistil jsem, že násobič je zastropovaný na max. hodnotě 4x (projel jsem všech 8 kombinací 3 jumperů pro násobič 1,5x - 5,5x), takže další taktování muselo probíhat změnou FSB. Bohužel na 100 MHz se nedokončí POST ani při Vcore zvednutém až na 2,8 V. Při 95 MHz POST doběhne, ale hned při bootu OS dojde k resetu. Zajímavé, že při 83 MHz stačí pro stabilní běh Vcore jen 2,1 V. Zatím jsem projel pár testů v DOSu. Memtest86 4.00 ukazuje propustnost pamětí 145 MB/s při FSB 66 MHz a při FSB 83 MHz jen 108 MB/s (použil jsem 1 modul SDRAM PC133 na CL2). Klasický DOSový Quake "timedemo demo1.dem" v 320 x 200 hodil 57,1 FPS a 14,7 FPS v 640 x 480 s AGP grafickou kartou GeForce3 Ti 200. Můj VESATEST dával poměrně nízkou propustnost 27 MB/s na GeForce3 přes AGP a 19 MB/s na Matrox Millennium II přes PCI (klasické Pentium ještě nemá MTRR a neumí režim Write Combining).
 |
 |
 |
 |
| POST @GA-5AA | cache test @GA-5AA | SysInfo @GA-5AA | Speedsys @GA-5AA |
27.11.2023 Na VOGONS fóru se diskutovalo o parametrech 300MHz verze Tillamooku, který není popsán v datasheetu výše. Uživatel BitWrangler objevil dokument Pentium Processor Specification Update od intelu z roku 1999, který zmiňuje hned 2 varianty: SL34N na 4,5 x 66 MHz a Q768 na 5 x 60 MHz. Zatím co SL34N se běžně vyskytoval v některých noteboocích (např. Toshiba Portege 3020CT či Sony VAIO PCG-505E), tak v případě Q768 jde o engineering sample, kterých se asi mezi běžnou veřejnost moc nedostalo. Uživatel Thermalwrong provedl pár experimentů na svém notebooku s CPU SL34N. Měřením zjistil, že násobič 4,5x je kódovaný kombinací pinů BF2:0 jako 101b, čili o 1 více než dokumentovaná kombinace násobiče 4x. Dále zkusil přenastavit kombinaci pinů BF2:0 na 110b a CPU běžel na 266 MHz a při kombinaci 111b na 300 MHz. Násobič je tedy zastropovaný na hodnotě 4,5x a bohužel se nelze dostat výše (jedině zvyšováním FSB). Domnívám se, že intel tuto max. hodnotu natrimuje LASERem přímo na čipu ještě před zapouzdřením, takže není v možnostech běžného hobbisty násobič odemknout. Engineering sample Q768 bude mít patrně násobič 5x kódovaný jako 110b a možná bude umět i 5,5x zbylou kombinací 111b, ale to se asi jen tak nedozvíme...
29.11.2023 Jelikož mi pořád vrtá hlavou, proč mi nechce můj Tillamook běžet stabilně na FSB 100 MHz, přesto že dalším uživatelům tak bez problémů běží, rozhodl jsem se prověřit základní desku Gigabyte GA-5AA s jiným CPU. Na pokusy jsem vyhrabal AMD K6-2 300 (4,5 x 66) MHz vyráběný též 0,25µm technologií s jmenovitým Vcore 2,2 V a pro zajímavost ještě Cyrix MII-300GP na 233 (3,5 x 66) MHz vyráběný starší 0,35µm technologií s jmenovitým Vcore 2,9 V. BTW toto je jediný CPU třídy 686 pro platformu Socket 7 (umí instrukci CMOV) na němž mohou běžet i novější Linuxy. Zajímavým soupeřem by byla AMD K6-2+ (kterou lze modnout) nebo K6-III(+) s 128 resp. 256 kB interní L2 cache, ale tu bohužel nemám.
Nejprve jsem se pustil do testování AMD K6-2. Násobič jsem nastavil 4x jako u Tillamooku, FSB na 83 MHz a postupoval výše. Děličku FSB/PCI nelze uživatelsky nastavovat, ale nebylo to ani třeba, neboť frekvence PCI (měřil jsem ji čítačem na pinu CLK - B16 na POST kartě) nepřesáhla 33 MHz při žádné použité frekvenci FSB. Přestože CPU score i propustnost L1 cache ve Speedsysu byla výrazně vyšší než u Tillamooku, tak reálný výkon v Quake je prakticky stejný, u vyššího rozlišení dokonce o něco horší. Na frekvenci FSB 95 MHz jsem už musel přitlačit napětí Vcore o dost výše na 2,7 V, aby systém zvládl stabilně všechny testy. Při nižším napětí nedoběhlo timedemo v Quake. Se stejným napětím Vcore jsem se dostal i na 100 MHz FSB, kde už byl Tillamook výrazněji překonán. Při stejné výrobní technologii bych tak čekal, že Oba CPU budou mít stejné limity. Pak jsem ještě otestoval Cyrix MII, kde se mi nepodařilo dostat ani na 333 MHz a tak jsem snížil násobič na 3x a FSB nechal pro porovnání na stejné frekvenci 83 MHz, tedy jádro na 250 MHz. Speedys po spuštění zatuhnul při čtení MSR, pomohlo vynulovat CPUID bit v registru CCR4 pomocí utility ibmm2.exe. Číslo 300 v názvu CPU je nějaký zavádějící PR (Performance Rating), nikoliv skutečná frekvence. Výkon v Quake byl pochopitelně nižší, při lineárním přeškálování na 333 MHz by teoreticky dosáhl 56,2 resp. 16,5 FPS, ale ve vyšším rozlišení to už výrazněji omezuje sběrnice, tak by hodnota byla nižší.
Ověřil jsem si tedy, že 100 MHz FSB deska nějak dává. Dále jsem se zaměřil na zvlnění napětí VIO a Vcore na interposeru. Přece jen mezi socket a CPU jádro vkládá další tenké spoje, které mohou mít nezanedbatelnou indukčnost a odpor. 4 blokovací kondíky na spodní straně nemusí být dostatečné. Při pohledu osciloskopem jsem zjistil, že zvlnění není zrovna malé. V průběhu POSTu se různě měnilo podle toho, co CPU zrovna vykonával, tak jsem se snažil zachytit ty nejhorší případy: 316 mVpp na VIO a 218 mVpp na Vcore. Na horní stranu interposeru jsem proto na různá místa připájel celkem 20 SMD keramických kondíků 0402 a 0603 (7 x 10 µF, + 8 x 100 nF + 5 x 10 nF). Zvlnění se mi podařilo znatelně snížit na 188 mVpp na VIO a 138 mVpp na Vcore. Nějaký pozitivní vliv to mělo, neboť Tillamook začal POSTovat, resp. dostal se v průběhu POSTu dále při nižším Vcore, ale po bootu stále nebyl dostatečně stabilní ani při Vcore na 2,8 V. V jednom případě se mi na 95 MHz podařilo alespoň krátce spustit Speedsys a získat CPU score, ale následně se při testu cachí restartoval. Quake se mi spustit nepovedlo vůbec...
 |
 |
 |
 |
| VCC2 before mod | VCC2 after adding caps | VCC3 before mod | VCC3 after adding caps |
Pak jsem vytáhnul opět desku PC-Chips M590 a chtěl jsem vyzkoušet, jestli na ní náhodou přetaktovaný Tillamook nepoběží lépe. Po nastavení 100 MHz FSB v SETUPu mě čekalo kapánek překvapení. CPU se sice rozběhl, ale nikoliv na 400 MHz. Zjistil jsem, že PC-Chips prostě podvádí a FSB běží ve skutečnosti jen na 90 MHz, což už jak jsem zmiňoval výše, je mimo specifikace chipsetu. PCI sběrnice běží s děličkou 1/3, čili 30,0 MHz. Pro stabilní běh CPU stačilo Vcore zvednout jen mírně na 2,3 V. Další překvapení je, že na stejné frekvenci CPU jsem dostal znatelně větší výkon v Quake v 320 x 200 - 64,6 vs 57,1 FPS, přitom tuto desku mám zatím osazenou pomalejšími pamětmi (2 x 8 MB EDO RAM, 60 ns), protože s 256MB SDRAM deska neběží (podporuje jen menší kapacity). Deska M590 má 1 MB L2 cache, zatím co GA-5AA jen 512 kB. Navíc i Speedsys naměřil vyšší propustnost pamětí na M590, což je prostě zvláštní. Provedu další test s SDRAM DIMM, jestli dostanu ještě lepší výsledek. Ve vyšším rozlišení je pochopitelně výkon nižší, kvůli pomalejší sběrnici pro VGA (PCI vs AGP).
| MB | CPU | fCPU | fFSB | fPCI | Vcore | Speedsys CPU/MemBW | Memtest RAM/L1 | VESATEST | Quake 320/640* |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GA-5AA | Pentium P54C 133 | 166 MHz | 66 MHz | 33,3 MHz | 3,3 V | CPU: 122,98 / 266,63 MB/s | 131 / 174 MB/s | 34 MB/s | 41,5 / 13,3 FPS |
| GA-5AA | Tillamook 233 | 266 MHz | 66 MHz | 33,3 MHz | 2,0 V | CPU: 197,84 / 285,26 MB/s | 145 / 174 MB/s | 34 MB/s | 57,8 / 16,0 FPS |
| GA-5AA | Tillamook 233 | 300 MHz | 75 MHz | 30,0 MHz | 2,1 V | CPU: 221,87 / 172,93 MB/s | 97 / 117 MB/s | 24 MB/s | 51,4 / 13,2 FPS |
| GA-5AA | Tillamook 233** | 333 MHz | 83 MHz | 33,3 MHz | 2,1 V | CPU: 246,79 / 192,37 MB/s | 89 / 130 MB/s | 27 MB/s | 52,0 / 14,1 FPS |
| GA-5AA | Tillamook 233 | 333 MHz | 83 MHz | 33,3 MHz | 2,1 V | CPU: 246,80 / 192,36 MB/s | 108 / 130 MB/s | 27 MB/s | 57,1 / 14,7 FPS |
| GA-5AA | Tillamook 233** | 380 MHz | 95 MHz | 31,7 MHz | 2,8 V | CPU: 282,16 / 316,64 MB/s | 145 / 249 MB/s | failed | failed |
| GA-5AA | AMD K6-2 300 | 333 MHz | 83 MHz | 33,3 MHz | 2,2 V | CPU: 374,85 / 185,52 MB/s | 152 / 1981 MB/s | 26 MB/s | 57,1 / 14,0 FPS |
| GA-5AA | AMD K6-2 300 | 380 MHz | 95 MHz | 31,7 MHz | 2,7 V | CPU: 428,54 / 228,15 MB/s | 184 / 2338 MB/s | 26 MB/s | 66,9 / 15,0 FPS |
| GA-5AA | AMD K6-2 300 | 400 MHz | 100 MHz | 33,3 MHz | 2,7 V | CPU: 450,74 / 239,97 MB/s | 193 / 2459 MB/s | 28 MB/s | 70,4 / 15,7 FPS |
| GA-5AA | Cyrix 6x86MX 233 | 225 MHz | 75 MHz | 30,0 MHz | 3,1 V | CPU: 160,82 / 172,93 MB/s | 87 / 1756 MB/s | 23 MB/s | 38,0 / 11,2 FPS |
| GA-5AA | Cyrix MII-300GP | 250 MHz | 83 MHz | 33,3 MHz | 2,9 V | CPU: 178,89 / 192,36 MB/s | 97 / 1953 MB/s | 26 MB/s | 42,2 / 12,4 FPS |
| M590A | Tillamook 233 | 266 MHz | 66 MHz | 33,3 MHz | 2,0 V | CPU: 198,64 / 154,45 MB/s | - | 18 MB/s | 51,1 / 11,2 FPS |
| M590A | Tillamook 233 | 333 MHz | 83 MHz | 33,3 MHz | 2,1 V | CPU: 248,32 / 276,65 MB/s | - | 23 MB/s | 64,6 / 13,4 FPS |
| M590A | Tillamook 233 | 360 MHz | 90 MHz | 30,0 MHz | 2,3 V | CPU: 267,23 / 299,90 MB/s | - | 21 MB/s | 67,5 / 12,8 FPS |
| M590A | Tillamook 233*** | 360 MHz | 90 MHz | 30,0 MHz | 2,3 V | CPU: 267,23 / 247,67 MB/s | - | 20 MB/s | 68,4 / 12,8 FPS |
| M592 | Tillamook 233 | 300 MHz | 75 MHz | 30,0 MHz | 2,2 V | CPU: 35,77 / 175,40 MB/s | - | 13 MB/s | 6,1 / 2,1 FPS |
| P5A-VM | AMD K6-2 500 | 500 MHz | 100 MHz | 33,3 MHz | 2,2 V | CPU: 563,34 / 299,92 MB/s | 224 / 2880 MB/s | 23 MB/s | 70,7 / 13,1 FPS |
| P5A-VM | AMD K6-2 500 | 550 MHz | 100 MHz | 33,3 MHz | 2,3 V | CPU: 620,16 / 299,92 MB/s | 226 / 3079 MB/s | 23 MB/s | 75,3 / 13,3 FPS |
| M577 | Tillamook 233 | 266 MHz | 66 MHz | 33,3 MHz | 2,1 V | CPU: 198,62 / 410,06 MB/s | 102 / 102 MB/s | 43 MB/s | 51,4 / 18,2 FPS |
| M577 | Tillamook 233 | 333 MHz | 83 MHz | 33,3 MHz | 2,1 V | CPU: 248,30 / 209,43 MB/s | 128 / 128 MB/s | 46 MB/s | 63,7 / 21,7 FPS |
| M577 | Tillamook 233 | 380 MHz | 95 MHz | 31,7 MHz | 2,9 V | CPU: 282,59 / 261,00 MB/s | failed | 37 MB/s | failed |
| M577 | Tillamook 233 | 400 MHz | 100 MHz | 33,3 MHz | 2,9 V | failed | failed | failed | failed |
| PA-2005 | Tillamook 233 | 266 MHz | 66 MHz | 33,3 MHz | 2,5 V | CPU: 197,84 / 222,52 MB/s | 138 / 171 MB/s | 55 MB/s | 52,8 / 17,7 FPS |
| PA-2005 | Tillamook 233# | 266 MHz | 66 MHz | 33,3 MHz | 2,5 V | CPU: 197,84 / 222,52 MB/s | 138 / 171 MB/s | 55 MB/s | 54,7 / 17,9 FPS |
| PA-2005 | Tillamook 233 | 300 MHz | 75 MHz | 37,5 MHz | 2,5 V | CPU: 222,58 / 250,34 MB/s | 156 / 192 MB/s | 62 MB/s | 59,3 / 19,9 FPS |
| PA-2005 | Tillamook 233# | 300 MHz | 75 MHz | 37,5 MHz | 2,5 V | CPU: 222,58 / 250,34 MB/s | 156 / 192 MB/s | 62 MB/s | 61,6 / 20,2 FPS |
RAM na GA-5AA: 256 MB PC133 SDRAM DIMM; RAM na M590 a PA-2005: 2 x 8 MB 60ns EDO RAM SIMM
VGA na GA-5AA a M577: GeForce3 Ti 200 AGP 64 MB; VGA na M590 a PA-2005: Matrox G450 PCI 32MB; VGA na P5A-VM: onboard
* Quake v DOSu, 320x200 / 640x480, "timedemo demo1.dem"
** s vypnutou L2 cache
*** s 128 MB PC133 SDRAM DIMM
# FIC PA-2005 po HW-modu rozšíření L2 cache z 256 kB na 512 kB
VGA na GA-5AA a M577: GeForce3 Ti 200 AGP 64 MB; VGA na M590 a PA-2005: Matrox G450 PCI 32MB; VGA na P5A-VM: onboard
* Quake v DOSu, 320x200 / 640x480, "timedemo demo1.dem"
** s vypnutou L2 cache
*** s 128 MB PC133 SDRAM DIMM
# FIC PA-2005 po HW-modu rozšíření L2 cache z 256 kB na 512 kB
5.12.2023 Aktualizoval jsem test na desce PC-Chips M590 po výměně pamětí RAM za 128MB SDRAM PC133 modul (v SETUPu jsem nastavil ručně nejrychlejší časování CL2). Ve Speedsysu se zvýšil Memory throughput z 162,32 na 174,25 MB/s. Výkon v Quake se nepatrně zvýšil z 67,5 na 68,4 FPS. Zkoušel jsem osadit i dva 128MB moduly, výsledek byl stejný.
23.12.2023 Do tabulky k testům na desce Gigabyte GA-5AA jsem přidal další 2 CPU, které jsem zrovna získal: Cyrix 6x86MX PR 233 na 188 (2,5 x 75) MHz, který byl později přeznačován jako MII, max. nastavitelný násobič je 3,5x a stabilně se mi ho povedlo přetaktovat na 225 (2,5 x 75) MHz při zvýšení Vcore z 2,9 V na 3,1 V (vyšší napětí už nepomáhalo) a dále Mobile Pentium SY028 133 (2 x 66) MHz, které se proti desktopové verzi liší tím, že je dual-voltage s mírně sníženým Vcore na 3,1 V, max. nastavitelný násobič je 3x a stabilně se mi ho povedlo přetaktovat na 166 (2,5 x 66) MHz při zvýšení Vcore na 3,3 V (vyšší napětí už nepomáhalo). Při tomto testu jsem zjistil podivné chování této desky/chipsetu, kdy při FSB > 66 MHz dochází skokově k výraznému propadu propustnosti pamětí, což vede k paradoxu, kdy Quake dosahuje lehce vyšších FPS na Tillamooku při nižší frekvenci 266 (4 x 66) MHz proti 333 (4 x 83) MHz. Přitom jsem naivně očekával, že při vyšší frekvenci FSB propustnost sběrnic a pamětí poroste. Možná je ten chipset ALi Alladin takový šméčko, že začne přidávat nějaké čekací stavy, aby ty vyšší frekvence stíhal. Papírově horší a přetaktovaný chipset SiS na desce PC-Chips M590 přitom podává lepší výkony...
9.7.2024 Pro zajímavost jsem ještě porovnal rychlost v Doomu s různými grafickými kartami. Test probíhal na desce Gigabyte GA-5AA s CPU Tillamook 233 @300 MHz (FSB 75 MHz), která umožňuje osadit VGA do ISA, PCI i AGP, pomocí vestavěného měření - spuštěno příkazem doom.exe -timedemo demo1 (FPS = 35*gametics/realtics) bez zvuku. Doom je specifický tím, že používá VGA v planárním režimu Y 320 x 200 / 8 bpp, který může být na některých grafických kartách výrazně pomalejší než klasický VGA režim 13h (až takové rozdíly jsem teda nečekal). To se projevilo u karty Rendition Verite V2200, kde se jedná o známý problém, na který není kompletní řešení. Vyzkoušel jsem utilitu renutil, která umožňuje přemapovat VGA módy (renutil.exe 0 2) na rychlejší VESA LFB módy, ale ta nefunguje korektně s planárními VGA módy X a Y. Doom se sice spustil a dokončil benchmark se 114 FPS, ale obraz byl nepoužitelně rozbitý (8 malých Doom obrazovek vedle sebe v 1 řádku a takto 3 řádky v horní části obrazovky).
| bus | VGA type | FPS |
|---|---|---|
| ISA | Trident TVGA 9000 | 12,1 |
| ISA | Octek MX86010FC | 16,8 |
| PCI | STB S3 Trio64V+ | 91 |
| PCI | nVidia RIVA TNT2 M64 | 101 |
| AGP | ATI Rage Pro Turbo | 121 |
| AGP | Matrox G200 | 124 |
| AGP | Rendition Verite V2200 | 13,5 |
| AGP | Rendition Verite V2200 * | 114 |
* s utilitou renutil.exe 0 2, rozbitý obraz
13.9.2024 Vyštrachal jsem další, na svou dobu poměrně moderní, ATX desku se Socket 7 Asus P5A-VM rev. 1.05 s CPU AMD K6-2 500 (5 x 100) MHz. Procesor jsem otestoval na základní frekvenci 500 MHz a přetaktovaný na 550 MHz (avšak ani při zvýšení Vcore na 2,3 V nebyl úplně stabilní) a výsledky přidal do tabulky výše. Deska nemá AGP slot a tak jsem používal onboard AGP VGA ATI 3D Rage IIC. Pak jsem do desky strčil svůj Tillamook (FSB jsem nastavil na 66 MHz), ale deska vůbec nePOSTla, nechápu. Změřil jsem, že CPU dostává požadované Vcore 2,1 V a VIO 3,5 V (lze nastavit 3,5 - 4,0 V) a mírně hřeje, jako když dostává hodiny. S jiným CPU se deska při stejném nastavení normálně rozběhla. Nicméně jak je z výsledků testů vidět, tak i přes vyšší frekvenci AMD K6-2 500 MHz je rychlost v Quakovi srovnatelná s AMD K6-2 @400 MHz v desce Gigabyte GA-5AA, patrně díky podobně sračkovému chipsetu ALi Alladin M1541. Takže předpokládám, že ani s Tillamookem by to nebylo lepší...
22.9.2024 Vyštrachal jsem další 2 základní desky se Socket 7. Abit AB-SM5-A rev. 2.01 s chipsetem intel 430VX, bohužel s Tillamookem nePOSTuje. Deska je jumperless, takže není co nastavovat. VIO jsem změřil 3,36 V a Vcore pouze 1,3 V. Druhá deska byla poněkud hůře identifikovatelná, akorát na zadní straně v mědi je popisek Elpina BAE-VO. S pomocí uživatele PcBytes z VOGONS fóra se ji následně podařilo identifikovat jako PC-Chips M577. Chipset s nápisem PC100 AGPPro je ve skutečnosti VIA Apollo MVP3 82C598AT. Deska má obojetné napájení AT/ATX, 1 MB L2 cache a AGP 2x slot. CPU detekuje správně jako "Tillamook-MMX", VIO jsem změřil 3,55 V a Vcore jde nastavit od 2,1 V do 3,5 V. BIOS jsem aktualizoval na nejnovější patchnutou verzi J.3. Deska dosáhla výrazně nejvyšší propustnosti mezi RAM a VGA (s AGP VGA 46 MB/s a s PCI VGA dokonce 51 MB/s), což se také projevilo na nejvyšší rychlosti v Quake při VESA módu 640 x 480. Při FSB 95 MHz už CPU potřebuje výrazné zvýšení Vcore aby POSTnul, ale ani tak už není dostatečně stabilní a nedokončil všechny testy (Quake spadne během pár vteřin). CPU POSTne i na 400 MHz a nabootuje do DOSu, ale pak zatuhne dříve, než stihnu napsat nějaký příkaz. Nepomohlo ani zvýšení Vcore na 2,9 V a na další krok 3,2 V už jít nechci. Zřejmě jsem narazil na limit CPU a na 100 MHz FSB by zřejmě neběžel v žádné desce. Výsledky jsem přidal do tabulky výše.
8.11.2024 Od rEVERze jsem dostal na hraní základní desku FIC PA-2005 rev. 1.3 se Socketem 7, chipsetem VIA Apollo VP (VT82C585VP, VT82C586) a 256 kB PB L2 cache, z které si kdysi vypájel 3 SIMM patice a držák baterky. Deska dle popisu podporuje i AMD K6-2+/III+, takže by mohla i Tillamook. Našel jsem v zásobách 1 SIMM patici (abych měl alespoň 1 funkční bank) a držák baterky a připájel je zpět na desku. Na desce jsou 2 LDO regulátory: jeden pro VIO (naměřil jsem 3,37 V) a druhý pro Vcore - dle manuálu jsem nastavil nejnižší možné napětí 2,5 V. Deska naběhla a CPU detekuje jako "-S". Ani zobrazovaná frekvence neodpovídá, ale to na funkci nemá vliv. Zkusil jsem aktualizovat BIOS na poslední verzi 6.201J900 z 19.3.1999, avšak žádná změna detekce CPU. Alespoň přibyla nová nastavení v SETUPu. Všiml jsem si, že na desce je natvrdo zapájený jumper CLK3 a v tabulce FSB frekvencí je zamalovaná 1 hodnota. Vypájel jsem tedy drátek a osadil tam normální jumper. Vyzkoušel jsem zamalovanou kombinaci CLK1: 1-2, CLK2: 1-2, CLK3: 2-3 a deska naběhla na FSB 75 MHz (CPU na 300 MHz). Při testech se tato frekvence chovala stabilně. Vyzkoušel jsem i všechny další kombinace jumperů, ale žádnou vyšší frekvenci jsem už neobjevil. V Doomu jsem dosáhl zrychlení z 89,06 FPS (66 MHz FSB) na 98,92 FPS (75 MHz FSB).
Dále mě na desce dráždily 2 neosazené footprinty pro pipeline burst cache SRAM čipy. Na VOGONS fóru jsem našel postup, jak jednoduše rozšířit L2 cache z 256 kB na 512 kB. V šuplíku jsem našel 2 vypájené paměti tmTECH T35L3232A-6Q a připájel je vedle 2 stávajících T33L3232A-6Q. Pak jsem přepájel SMD odpůrek (0 Ω) R162 na pozici R161 a R148 na pozici R147. S napětím jsem sledoval POST obrazovku, kde se v tabulce objevilo kýžených 512 kB cache, ale místo bootu jsem dostal jen suchou hlášku "Failure...". Propájel jsem znovu cache čipy horkovzduchem a důkladně zkontroloval, ale žádná změna. Ve zmíněném vláknu si na to stěžoval i další uživatel, že mu po připájení cache deska nejela (nabootuje jen pokud se v SETUPu zakáže externí cache). Tudíž jsem shledal, že jsou vadné samotné čipy a sfouknul je pryč do koše. Našel jsem ještě 2 další pinově kompatabilní paměti Winbond W25P010A-6, s kterýma už deska normálně naběhla a chovala se stabilně. V benchmarku Speedsys jsem žádný nárůst výkonu nezaznamenal, pouze na grafu propustnosti pamětí se posunul bod poklesu. V Quake jsem zaznamenal mírný nárůst z 59,3 na 61,6 FPS (při 75 MHz FSB). Deska, resp. chipset je zajímavý vysokou propustností PCI sběrnice do VGA (zatím nejlepší ze všech testovaných Socket 7 desek), kde strčí do kapsy i desky s AGP sběrnicí a SDRAM. Výsledky jsem přidal do tabulky výše (ty po modu na 512 kB cache jsou označeny #).
 |
 |
| FIC PA-2005 - cache | FIC PA-2005 - VRM |
9.11.2024 Dále jsem zkoumal VRM pro Vcore, který používá LDO Linfinity LX8383A a nastavuje se 4 jumpery VR1. Tyto jumpery připojují výstup Vcore na feedback LDO přes sadu horních odporů děliče: R185 (VR1.1-2) - 240 Ω, R187 (VR1.3-4) - 215 Ω, R189 (VR1.5-6) - 310 Ω, R202 (VR1.7-8) - 390 Ω a dolní odpor děliče R188 mezi feedbackem a GND je 390 Ω. Bohužel jsem při hrátkách s VRM, se záměrem nastavit nižší Vcore pomocí ext. odporu, CPU odpálil. Nevím přesně proč se tak stalo, prostě to najednou trochu zasmrdělo a jádro bylo na škvarek, R.I.P. Neměl jsem ho já kokot při tom nechávat v patici. Tímto tedy experimenty s Tillamookem končí, neb jiný CPU už dnes těžko seženu, ani nemám chuť se s takovou nimrou znovu pájet...
 |
 |
| spálený CPU | spálený CPU-jádro |