Přetaktování procesoru Celeron 300A

V následujícím příspěvku se chci podělit o mé zkušenosti s přetaktováním oblíbeného procesoru Celeron 300A. Je určen jako pomůcka těm, kteří chtějí z uvedeného procesoru dostat maximální výkon s minimem nákladů. Nikoho k tomuto ovšem nevybízím a nenesu žádnou odpovědnost za případně vzniklé škody na vašem zařízení. Tento příspěvek shrnuje zkušenosti mnohých přetaktovávačů, které lze nalézt na Internetu, a moji zkušenost s přetaktováním. Po prostudování několika příspěvků k tomuto tématu, jsem zjistil, že se skoro nedá nalézt materiál, komplexně pojednávající o všech eventualitách které vás na této cestě mohou potkat. Jsou jistě sity kde je toto vše, a mnoho dalšího, ale to znamená prosedět u Internetu mnoho hodin a prostudovat desítky příspěvků. To by se jistě líbilo Telecomu, ale ne vašemu bankovnímu kontu. Zde se tedy pokusím shrnout vše, co jsem se dozvěděl a případně zkusil sám. Ještě jednou podotýkám, že přetaktování provádí každý na své nebezpečí, a že nikdo další nenese vinu za případné neúspěchy nebo škody.

Přetaktování (overclocking), je činnost při které donutíte svůj procesor pracovat vyšší rychlostí, než pro kterou byl navržen výrobcem. V současné době se jako nejvhodnější procesor k přetaktování jeví právě Celeron 300A. Písmeno A na konci typového označení je velmi důležité, odlišuje jej totiž od jeho staršího druha s jádrem Klamath a bez L2 cache. Jen v krátkosti se zmíním proč právě 300A. Jedná se o procesor s jádrem Deschutes, navrženým pro použití v Pentiu II / 450 MHz. Na rozdíl od tohoto Pentia je vybaven L2 cache pamětí 128kB, která však běží na plné rychlosti procesoru. (Na rozdíl od L2 Pentia II, o velikosti 512kB, běžící na polovině taktu procesoru.) Tento výrobek se měl stát levnou alternativou k Pentiu II, motivující zákazníky k přechodu na Slot1 a vzdalovat se tak konkurenčním výrobcům, kteří procesory pro Slot1 nevyrábějí. Aby předešel případným snahám zvýšit jeho rychlost, uzamkl Intel v Celeronu násobící poměr. V případě 300A je jeho hodnota 4,5; pro 333A je násobitel 5 atd. Základní frekvence - front side bus, FSB - je stanovena na 66MHz. Přetaktovávačům tedy zbývá jediná možnost a tou je právě zvýšení FSB. Toho lze dosáhnout zásadně dvěma způsoby. Buď lze použít některou z tzv. nepodporovaných frekvencí v rámci oněch 66MHz a nebo se pokusit přejít na FSB 100MHz pro něž je jádro procesoru určeno. To je ovšem patrně za hranicemi možností Celeronu 333, výsledných 5 x 100 = 500 MHz tento procesor obyčejně již nezvládá. Naproti tomu se C300A dá přetaktovat bez ohledu na provedení, tj. obyčejný, box, nebo v pouzdře PPGA - (ano, je to ten, co na pohled vypadá jako dřívější Pentium I a pro Slot1 musíte k němu ještě přikoupit redukci. Bez ní lze použít jen v nejnovějších MB konstruovaných právě pro patici PPGA).

Použití nepodporovaných frekvencí je možné jen tehdy, dovolí li to motherboard. V manuálu se o této možnosti zpravidla nedočtete, je tedy nutno sáhnout do setupu a ověřit si, zda jsou k disposici i jiné frekvence. Obvykle se dají nalézt tyto: 68, 75 a 83 MHz. Toto však není vítězství. Po změně frekvence FSB dojde zpravidla i ke změně taktu na sběrnicích IDE, PCI a AGP. To by se ovšem nemuselo zamlouvat přídavným kartám. V mém případě na 83MHz přestala pracovat 3Dfx karta s čipem VooDoo1 s následkem vytuhnutí systému. Na 75 MHz však můj stroj pracoval spolehlivě dva týdny. I to je úspěch, 337 MHz za nižší cenu než Cel.333A... Chceme li jít touto cestou, je tedy třeba nejprve zjistit, zda náš MB umí více než jen 66MHz. Bývá pravidlem, že lepší (ovšem rovná se též dražší) boardy tuto možnost mají. Já se ovšem - po různých nedobrých zkušenostech mých známých - přimlouvám za kvalitnější boardy. (Asus P2B, Abit BH6, QDI P6I Brilianx, Aopen AX6B, Chaintech 6BTM atd.) Zaslechl jsem také názor, že MB určené do skříní typu AT, mají s přetaktováním víc problémů, než čistokrevné ATX. Toto ovšem potvrdit nemohu, spíš se domnívám, že AT/ATX boardy patří k levnější sortě, která často bývá méně spolehlivá, nebo má problémy s kompatibilitou. Například si vzpomínám, jak na takovémto boardu nefungovala jinak bezchybná grafická karta ve slotu AGP. Slyšel jsem dokonce o jednom z těchto boardů, že se jich k prodejci vracelo mnoho vadných. Čímž opět nechci říci, že nemohou být funkční a že na nich nelze provozovat přetaktované procesory. Jen by mi chyběla jistota, že vždy bude vše korektně fungovat.

Druhou, a obecně doporučovanou možností je použití frekvence 100 MHz. Většinou si však procesor o svou frekvenci FSB řekne sám. Máme li board bez automatické detekce procesoru, lze FSB změnit podle manuálu patřičným kolíčkem. Ovšem i zde se skrývá jedna záludnost. Některé MB totiž nastavují rychlost AGP sběrnice podle kódu získaného z procesoru. A tady se dostáváme ke klíčové operaci overclockingu. O tom, jaký procesor je ve Slotu1, vypovídá stav pinu B21. Je to jednadvacátý pin na zadní straně procesoru zprava. V případě Celeronu, je na tomto pinu hodnota log. 0, to znamená, že je připojen k nulovému potenciálu. U Pentia II je na tomto pinu odpor. Nenajde li MB tento odpor, nastaví FSB automaticky na 66 MHz. Tento stav můžeme překonat tak, že pin B21 překryjeme isolační vrstvou. Někteří lidé použili lak na nehty, jiní elektrotechnickou lepící pásku. Já jsem uvedený pin zalepil průhlednou lepící páskou 3M Magic tape. Její výhoda je v tom, že lze přelepit větší plochu a posléze přebytečnou část odpreparovat. Pak je dobré vidět, co je pod páskou. Pinseta, ostrý nožík a lupa přijdou při této práci vhod.

Teď by se zdálo, že je všem vrtochům Celeronu učiněno zadost. Jestli zasunete takto upravený procesor do Slotu1 a počítač se rozeběhne na svých 450 MHz, zdá se, že máte vyhráno. Nejspíše vás ale čekají dvě další možnosti. Buď se počítač zastaví, zpravidla hned při prvním najetí Windows, nebo se sice rozeběhne, ale po nějaké době vytuhne. Takže k té první možnosti. Nejspíše bude třeba zvýšit napájecí napětí. Nikde jsem se o tom moc nedočetl, ale domnívám se, že L2 cache se při tak vysoké rychlosti dostává do problémů s rozhodovací úrovní signálu. Pro ty z vás, kteří nevědí o co jde, se pokusím toto přiblížit. Veškerá činnost procesoru (a počítače vůbec) je založena na superrychlém střídání dvou napětí. Teď tedy 2V a bez napětí, tj. 0V. Tím se vytvářejí dva logické stavy, nula a jednička. Nula znamená "bez napětí", jednička 2 volty. Aby byla ponechána jistá tolerance, jsou tyto stavy definovány například takto: nula je vše mezi 0 až 0,6V, jednička je vše mezi 1,4 a 2 V. Cokoliv je uvnitř této oblasti - 0,6 až 1,4V - je tzv. zakázaný stav, kdy je možné všechno, ale nic není zaručeno. Podíváme li se teď na graficky znázorněný průběh datového signálu, uvidíme ostře ohraničené obdélníky. A tady je nejspíš podstata problému - při přetaktování L2 cache (vzpomínáme si, že vlastní jádro procesoru je pro 100 MHz navrženo, problém tedy asi dělá L2) již nestačí spolehlivě zpracovávat datové signály, čela oněch, původně pravoúhlých, obdélníků se deformují a signály se dostávají do zakázané oblasti.

Jsou samozřejmě možná i jiná vysvětlení, například, že Intel pro výrobu Celeronů používá mimotolerantní jádra Deschutes. Nicméně, jediná cesta, jak vrátit datové signály do definovaných oblastí, je zvýšení napájecího napětí procesoru. A tady už začíná být horko. Jak overclockerovi, tak procesoru. Poměrně bez rizika lze napájecí napětí zvýšit až na 2,4V. Všichni ale důrazně doporučují vystačit s 2,2 nebo jen 2,1V. Přimlouvám se. Zvýšení napětí s sebou totiž přináší nadměrné zvýšení teploty, která je při 450 MHz i tak dost vysoká. Budeme tedy muset začít chladit. Ale nejprve je třeba říci, co je třeba udělat, abychom napájecí napětí zvýšili.

Převážná většina motherboardů (snad mimo Abit) totiž nastaví napájecí napětí podle toho, o jaké si procesor řekne. Tato informace se nachází opět ve formě kódu na určitých pinech procesoru. Tedy, máme li Abit BH6, použijeme ke zvýšení napětí setup, v ostatních případech budeme opět zalepovat vývody. Potíž je v tom, že stav, který je na vývodech Celeronu, nám - bez použití páječky - dovolí pouze změnu v kroku 0,2V. Dříve, než vám povím, co je třeba zalepit, vás musím upozornit na jedno nebezpečí. Jestliže se vaše lepící páska na některém ze zalepených pinů prodře, nebo působením tlaku kontaktu a tepla promáčkne, zatímco jiný pin zůstane zaisolovaný, dojde ke změně kódu na jiný. Tím jiným může být nastaveno třeba až 3V. Pak už hrozí nebezpečí poškození procesoru. Takže vám všem, kdo nemáte rádi grilovaný Celer doporučuji: buďte opatrní a vězte, že když si opečete procesor, nikdo vám nic nedá. Neuškodí zkontrolovat napětí hned v setupu a alespoň první dny používejte tu báječnou monitorovací utilitku, kterou jistě najdete na svém cédéčku k motherboardu. Dříve než se do tohoto dobrodružství pustíte, nainstalujte si monitorovací program a zjistěte si, kde se dá hlídat napětí 2V (Vcc core). Tady jsou piny, které je třeba zalepit pro dosažení napětí 2,2V: A121, A119, B119. Pro 2,4V jsou to tyto vývody: A121, A120, B119. Zatím mi připadá, že většina úspěšných overclockerů pracuje na svých Celeronech s napětím 2,2V. Já patřím k této (předpokládám) většině, takže můj Celer má zalepené celkem čtyři vývody (vč. B21).

Předpokladem pro přetaktování na 100 MHz FSB je použití dostatečně rychlých pamětí SDRAM. Tuto frekvenci je možno provozovat pouze s pamětí označenou PC 100, což je SDRAM s přístupovou dobou 7 až 10ns certifikovaná pro provoz na 100 MHz FSB.

V podstatě totéž, co jsem řekl o hlídání napětí, platí o teplotě. Stává li se váš systém po zahřátí nestabilním, je teplota nejčastější viník. Hlídejte tedy teplotu a sledujte, kdy a na jaké hodnotě se ustálí. Při zvýšeném napětí a FSB 100 MHz se skoro jistě neobejdete bez přídavného chlazení. Mě pomohl větší chladič o rozměrech 138 x 60 x 25 mm. Ten jsem přišrouboval k desce procesoru a na místě pružné příchytky jsem použil chladič původní, z něhož jsem odřízl boky. Ten je tedy nyní vzadu, podložený kouskem silikonové gumy, která jednak izoluje a jednak vytváří potřebný přítlak. Samozřejmě jsem procesor natřel v místě dotyku s novým chladičem silikonovou vazelínou. Původní tepelně vodivá páska má totiž přesně třikrát větší tepelný odpor, než spojení realizované pouze přes vrstvičku silikonové vazelíny. Je dobré vymezit otvory v desce procesoru tvarovanými isolačními podložkami, nebo alespoň silikonovou či teflonovou trubičkou. Pozor na zkrat mezi procesorovou deskou a chladičem! Místo jednoho větráčku, původně použitého dejte dva, nebo nějaký větší - například ten, co se dává do napájecího zdroje. Nezapomeňte na dobrou výměnu vzduchu ve skříni (další větrák?)

Další trik, o němž jsem se dosud nezmínil, je zahoření. V prvních dnech provozu polovodičů se stabilizují jejich vlastnosti - "dobíhají" všechny difúzní procesy z výroby. Nechte tedy svůj procesor zajet jako když zajíždíte své nové Ferrari - svižně ale bez vysokého přetěžování. Týden, dva, z toho hodinu denně Half Life, budou zpravidla stačit.

Na overclockers.com jsem mimo jiné též nalezl asi půlmetrový seznam Celeronů 300A, seřazený podle rychlosti, která na nich byla dosažena, napětí, země původu (Costa Rica nebo Malaysia) a týdne výroby. Naprostá většina z nich dosáhla 450 MHz, takže máte naději být úspěšní. Podle různých pramenů je úspěšnost přetaktování uváděna od 70 do 85%. Já začínám věřit, že se povede skoro vždy. Alespoň nikde jsem se nedočetl, že by někdo 300A nepokořil - při zachování zmíněných pravidel. Zato jsem někde četl: "Bože chval Intel, za to, že nám dal tak dobrý a levný procesor!" Pro zajímavost bych ještě uvedl, že na jedné stránce je popsán postup nějakého japonského výzkumníka, který za pomoci zvláštního chlazení (detaily neznám, japonsky jsem už hodně zapomněl) dosáhl na C300A neuvěřitelných 716 MHz. Nemáte někdo cestu do Grónska pro ledovec? Vzal bych si půlku…

Několik URL pro další informace:

• Speed3Dfx
• Overclockers.com
• 3D Hardware.net
• PC Tuning.cz
• freeweb.coco.cz/biza.www.jps

Hodně štěstí
 
Láďa