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ジャンクPCパーツ研究を専門とするブログ
主に東京・多摩地区のハードオフを巡回しています。

グリスの冒険

 先日の「モリグリース」は意外と長持ちしてる。熱を加えても流れないし、ファンレスで60℃以上に熱すると微かに臭いがしてくるけど(笑)性能は変わらない。暫くして剥がしたらこんな感じで流れてはいない。
after_mo

 これって数値的にはどうなんだろうか。いつも通り安易な方法だが、マザーボードのモニタチップの温度計でダイ温度を観測してみる。筆者がやろうとしていることはあくまでも相互比較であって、絶対値の計測ではないからこれで良い。使用マザーボードはFWD-P3C4Xで、CPUはエージングでも使ったSL46Tだ。本来はWS440BXにもLM75か78が載るようになっているのだが、逃げ牛の値切りが酷かった(予想)のか省略されている。コンデンサ酷使と一石二鳥が狙えただけに残念だ。


★実験開始
 実験の結果、マザーボードのモニタでもハッキリと違いが認められた。内心はこんなモニタでは使えないかと思っていたが杞憂のようだ。またグリスによる違いも現れた。負荷時のソフトはXP上でPrime95を回している。計測はSpeedfanである。


^楕シリコングリス「Unick」
 ドスパラなどの量販店に吊るされている200〜300円程度の安い奴だ。とても柔らかくて伸びが良く塗りやすい。筆者はこの程度が値段的に許せる限界だ。消耗品だから高級品を使う気は無い。チリ紙に大金をかけるようなものだ。
unick
 平常37.5℃負荷55.5℃。だいぶ温度が高いように見えるだろうが、小型ヒートシンクでファンが約1900回転なのでこんなものでしょう。安物シリコングリスに特に期待しているわけではないが、今まで不安を感じたことが無いのは事実だ。

 いやいや、安物と言う先入観だけで語っていたが実はそうでもないらしい。ここのページによると、Unickはあの信越化学G751に匹敵する好結果を出している。何とUnickは高性能グリスだったのだ。


HSDL推奨(ウソ)「モリグリース」
 これがもし実用化されればもうグリスを買う必要は無いかもしれない。それほど量が一杯あると言うことだ。絶対に使い切れんぞこの量は。余ってしょうがないから、騒音が酷くなったファンの潤滑にでも使ってやるかな。
mori
 平常38.5℃負荷57℃。Unickと比べてアイドル時の温度が約1℃、ピークで1.5℃高い。これをダメと見るか、或いは変わらないと見るかは人に依る。筆者の感じとしてはモリグリースのときの方がファンが遅かったので、冷却性能は同等とは呼べなくとも迫ると思う。


 ということで冷却効果は安物グリスUnickと大差ないと言ってよい。いやUnickがG751並みと言うなら、モリグリースも立派なサーマルグリスと言えるのではなかろうか(笑)。わざわざ買ってまで使う必要は無いが、持っているなら代用で使う意味はあると言うことだ。

 あ、でもヒートスプレッダに穴の開いている鱈セレやP4系に使うのは止めとこう。もし穴の中に入ったら取るのに手間が掛かりそう。結論としてはサラダオイルよりはずっとマシなんじゃないだろうか?いずれは高熱のアスロン系にも使ってみたい。でもサーマルシリコングリスってある程度効果があるんですね。全然信用していなかったので驚いた。

 この結果を見て思うのだが、「そこそこ熱伝導性がある極微粒子金属の入ったペースト状で、且つ高温で流れたり蒸発しない物」は全てサーマルグリスの代用品になるかもしれない。但し導電性が高いと、基板上のパーツがむき出しのCPUでは思わぬ惨事を呼ぶ危険はある。また油系はコネクタに付くと大変面倒なことになるので、安易な考えで真似しない方が良いと言っておく。


★実験中に気づいたこと
 このファンの回転数を落とすのはダイオードを使っているのだが、そのせいか知らないけど回転にバラつきがある。具体的に言うと1700回転前後と1900回転前後の時がある。両者では最高温度が2℃違っていた。音には殆ど変化は無くとも、200回転で充分に効いてくるものなんですね。

 ちなみに負荷をかけると回転数が変わるが、1900回転の時には±50の間でしか変わらなかった。マザーボードのPWMコントローラがもうちょっと(せめて±200)可変してくれると役に立ちそうなのだが。上の二段階の回転数はこの制御とは関係ないようだ。恐らくダイオードの温度特性でしょう。

 参考までに、リテールヒートシンクでモリグリースを使ってみた。これがなかなか良く冷える。このことから分るのは、ファンの回転数>>>>グリスの力ということだ。この約4000回転のファンでは定常時、ピークとも温度が5度も下がっている。
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★終わりに
 筆者は超高性能、と言うより超高価なグリスなど爪の先ほども価値を認めていない。もちろん同じ値段なら高性能の方がいいけど、そんな物に金を使うくらいなら別の物に使ったほうが満足度が高いと思う。1000円高いグリスより1000円高いヒートシンクのほうが確実に冷えますぜ。これは断言できるね。

WS440BXコンデンサ載せ換え

WS440BXコンデンサ載せ換え
WS440BXコンデンサ載せ換え
WS440BXコンデンサ載せ換え


★苦悩の章

 あれから色々な実験に引っ張り出しては使っているが、絶対的な冷却環境の良さと使用頻度の低さから異常は発生していない。しかし安定している自作パソコンほどつまらない物は無いな。このマザーはオンボードデバイスが何も無い「骨と皮」ばかりのマザーだから、ソフト(OSやドライバ)的にも不具合が出る可能性は極めて低い。安定するのは特に設計が良いからと言う訳ではない。事勿れ主義のPhoenixBIOSなので、440BXチップセット特有の高速化手法を使っていないからだ。安定していても「宝の持ち腐れ」は戴けないな。

 それは兎も角、だんだんイラついてきたのでハードウエア的に揺さぶりをかける(笑)。全ての電解コンをYECに交換する事にした。出力だけはダメでも入出力両方ならどうだろう。また今回はYEC不足のため、見た目で明らかに不良の膨らんだ奴も使うことにする。考えてみれば最初からそうすべきだったと思う。膨らんだ奴は「素質の片鱗」を見せているわけだからな。



 「やめろぉ!やめてくれぇぇ!」淫厨(にわか)達の悲痛な叫び声が虚しく響く中、オールYECへと変身したWarmSprings440BX。これではただの「FOXCONN製安物マザー」にしか見えない(事実だが)。わざわざ膨らんだ電解コンデンサを付けたのは、少なくともWeb上ではHSDLが世界唯一だろう。自慢になるのか?
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 これでも特に面白い波形にはならなかった。と言うか改造前の入力波形を撮り損ねたので写真は省略。入力は容量的にはベストと言える1000μF×2、1500μF×1なので、高抵抗と漏れ電流が酷いとは言え悪くはならないのかも。今回は加えてMLCCの省略分も徐々に付け加えている…撤収に備えて(笑)。

 この時点での静的リプル性能は40mVp_p程度で、もちろんP!!!850の要件は余裕で満たしている。前にも書いたけど、これはこの電源が優秀なんじゃなくてIntelの規格がユルユルなんだけどね。入力コンデンサ交換で気になる5Vラインへの”お釣り”も悪化してはいない。最近は滅多にサウンドカードも付けないからどうでもいいか。

 但し前にも書いたが過渡特性は少々ヤバイかもしれない。実用範囲ではP!!!650MHzまでなら全く問題ないけど。傍で言われているほど立ち上がりの電力は重要ではないということか。この過程でいくつか発見があったが関係ないので省略する。関係あるところではリンギングと発振の謎が解けた。


★リンギングの原因解明

 スイッチON時のリンギングが消えたのは、恐らくYECの高ESRによるダンピング効果であろう。つまり立ち上がり速度が遅くなったので消えた(鈍った)のだと思われる。もっと波形を拡大すれば証明できると思うが、また測るのはメンドーなので知りたい人は自分で確かめてほしい。

 OFFのリンギングが新たに発生したのは、単純に容量が5000μFに下がったことによるのではなかろうか。つまり容量による支えが効かないということだ。この電源は低周波数(SC1185Aは140kHz固定、実測では151kHz)なので、5000μFでは足りないのかもしれない。Tiger100と同じ容量だが、あれはスイッチング周波数が実測250kHzだからね。


注:低周波数と書いたが、「単相コア電圧レギュレータとして」と言う見えない注釈が付く。マザーボード・テキトー計測のページで書いたように、普通のマザーボードは200kHz前後か300kHz前後に集中している。これは殆どがコントローラのリファレンス通りである。芸が無いぜ全く。


★発振の原因解明

 これは以前にウンコ電源を弄った際に書いた、「5Vをある程度流さないと発振気味になる」と言うあれと同じ現象だった。あれはセメント抵抗で解決するわけだが、この場合も計測の環境を変えることで解決できる。参考はここ

 このマザーはCPUだけ取り付けると、BIOSがエラーBEEPを発生してCPUをHALTさせている。そのままDeepSleepモードになるわけだ。つまりCPU省電力機能が入ってしまうのと同じで、Celeron300Aでは電流は1Aも流れない状態になる。

 ということでこの発振は、インダクタの電流不連続モードによるループ特性の変化であり、出力コンデンサが原因な訳ではないと言うことだ。ZL交換前に宿題が解決してめでたい。ついでにOS-CONの冤罪も晴れた。だがこのコア電圧レギュレータは非常に特殊であるのは間違いない。


 筆者の後ろでニヤニヤしている動物がいるが気にしないことにしよう。飽きてきたけどテストは続く。

グリスの冒険

 またシリコングリスがどっか行っちまったぞ。この「どこかに行ってしまった」と言う台詞を何度書いたことか。HSDLは2DKなので別に広い訳ではないが、何しろ鬱蒼としたジャングルなので表面積だけなら一般家庭の4LDKに匹敵すると言われている(…ホントかよ)。探すのは時間が掛かるし二次災害の危険も大きい。そんなわけでそういう場合はグリスを塗らないでヒートシンクを取り付けたりする。ヤバイ。マジヤバイ。

 そこで今回は別の物を使ってみる。何故こんなことを考えたかと言うと、某巨大掲示板ログに「グリスの代わりにサラダオイルを塗ってやったぜwwwちゃんと動いたぜwww」とか何とか書いてあったからだ。そんなの真に受けて真似すんなって?いや何でもやってみたいんだよ俺は。むしろ先を越されたようで非常に悔しい。


 と言うことでこれが商品名「モリグリース」だ。恐らく20年位前の物だろうか。全く無用なので捨てても良い位なのだが、一応有害物質?なので捨てるわけにも行かない。ここは最後に一花咲かせてもらおう。
mori
 曰く、「アルミ複合石鹸基グリースに高純度二硫化モリブデンを添加した高性能グリースです」と書いてある。耐熱温度はCPU用として充分な400℃。どうだ何となく高性能な気がしてこないか?でもヒートシンクとCPUのフリクションロスを減らしてどうする(笑)。


 中身はいかにも金属が多そうな限りなく黒に近い灰色。言うまでも無いが金属が熱を伝導するので多い方が良い(しかしモリブデン自体の熱伝導率はアルミよりは低い)。このまま高級容器に入れて売り付けたら騙される奴がいるかも知れん(イヤ、やるなよ絶対に)。でも見ているうちに何となく冷えそうな気がして来た。
nakami



 ホントに塗るぞ?かのぷーファイヤーバード付属の高級グリス(信越科学工業製G765)を使ったことがあるが、あれと同じく硬めで塗りにくい。廃人御用達のシルバーグリスみたいで高級感抜群だ!何となく一人で無理やり盛り上げているような気がするが…。ちなみに導電性が高いかもしれないので、一応はみ出した分は拭いておこう。
nuri
 餡子を塗りつけているような感じ。塗った後で「これって実はとんでもないことをしているのでは…」と今更ながら不安がこみ上げてきたが、もう後戻りは出来ないって言うかメンドクサイ。爆裂してもネタにはなるのだ。


 ヒートシンクはいつもおなじみの無名ヒートシンク。多分Soket7時代の物。P6リテールヒートシンクにすらバカにされそうな代物で、おまけにファンが低回転化してあるので冷えは良くない。
heathink



 取り付け後に暫くファンレスでCPU(SL46T)単体を回してエージング。マザーはもちろん改造テスト中のWS440BX(YECスペシャル)だ。走らせて2、3分でヒートシンクが人肌より暖かくなってきた。そこでファン(静音1700〜1900回転)を回してみたら、1、2分で冷たくなってしまったのでファンは止める。

 こんなに冷えるなら雷鳥アスロンでやった方が良かったかな。だいたい最高室温12℃(最低7℃)と言うのがいけない。ヒートシンクを「熱く」するには、ファンレスでも風を当てずに10分以上回す必要がある。

 ヒートシンクの温度から想像するに、熱伝導性は結構いいんじゃないかな?もしこれでグリスが流れ出すようならアウトだ。スロットなので接触面が横になっているからグリスが流れやすいハズ。流出を耐えれば実用化が見えてくる(ホントかよ…)。1〜2時間程度高温で回したが流れる気配は全く無かった。あとは耐久性が問題かな?流れ出したり乾いたりするようだと非常にマズイ。


 あああ終わらなかった。こんなウメグサ記事なのに(笑)。

CPUコードの足し方(AWARD編)

 インテルP6マザーに於ける、AWARDBIOSのCPUコードのアップデートの仕方を知らない奴がいたので書いておく。これってジサカーと言うかジャンカーの基本中の基本だぞ。必要なくても教養として知っておけ。手法はBIOSROMイメージ中の"CPUCODE.BIN"を交換する。

 必要なのはCBROM.EXEまたはCBROM32.EXEと呼ばれるコマンドラインソフトと、当該マシンのターゲットBIOS、CPU対応の多そうなAWARDBIOS(他メーカー機種でOK)だけ。P6だからどれも最終BIOSだろう。バイナリエディタなどを用意する必要は無い。

 下例ではCBROM32(Ver1.49)を使用した。BIOSはSY-6BA+の最終(2da2.bin)。これは0x683までしか対応していない(もっともこのマシンは下1.80Vしか出せない)。


,泙困話罎鮓てみよー

cbrom32 2da2.bin /D

 "2da2.bin"はターゲットのBIOSイメージのファイル名を入れる。"CPUCODE.BIN"がありますね?P6マシンなら無いことは絶対無いだろうけど(笑)、無ければこの手法は使えない。


∩阿CPUCODEを消す

cbrom32 2da2.bin /cpucode release

 これで"2da2.bin"の中の"CPUCODE.BIN"が切り離し(イメージから消去)される。面倒でもちゃんと消えているかどうか,離灰泪鵐匹燃稜Г靴討く。この時にカレントディレクトリに存在する"FILE_BUF.BIN"がlh5圧縮された"CPUCODE.BIN"そのものである。もちろんLHAで解凍する事も出来る。


E当なCPU対応の多いBIOSからCPUCODEを抜き出す

cbrom32 1014f.003 /cpucode extract

 ここではB2B-Fの"1014f.003"(最終β)から取り出してみよう。これはほぼ全てのP6系を網羅している。面倒見の良いASUSやGIGABYTEなどの売れ線マザーは殆ど対応しているだろう。例にとったASUSは、"CPUCODE.BIN"の拡張子が何故かEXEなのでファイルネームを聞かれるが、これには"CPUCODE.BIN"と答えれば良い。ちゃんと取り出されたか一々確認しておく。これで"1014f.003"はもう必要ないので消しても良い。取り出した"CPUCODE.BIN"は後のため保存しておこう。


ぅ拭璽殴奪箸暴颪込む

cbrom32 2da2.bin /cpucode cpucode.bin

 これで"2da2.bin"にCPUCODEが組み込まれた(実に簡単ね〜)。MicroCodeViewerで見てみよう。
cpucode

 これまでの手順。
cbrom32


ソ侏莨紊ったBIOSを書き込み

 awdflash.exeで普通にアップデートする。上記作業が上手く行っていればチェックサムエラーも出ないだろう(不良のBIOSイメージは撥ねられる)。


 い泙任虜邏箸倭瓦Windows上のDOS窓で可能である。たとえ失敗してもやり直しがきくから心配は無い。イ歪名錣BIOSアップデートなので危険は同じ。

 これはAWARDBIOSの場合で、AMIも同じ手順だけどまた今度。BIOSはなるべく書き換えない方が良いので、CPUを交換する場合以外は真似しないこと。ASUSのP2B〜等は最終βで全て対応しているし、売れ線マザーは最終BIOSを入れれば大丈夫と思われる。AWARDやAMIはこのように簡単だが、市販マシン用PhoenixとかIntelは書き換えが面倒。それこそバイナリエディタ等にお世話にならなくてはいけない。イジリ用マザーを買う時はこういう事にも気を配りたい。筆者は市販機専用マザーはジャンクでもまず買わないね。


 AWARDBIOSでは他にMODBINというユーティリティーもあるが、これを使えばAWARDBIOSのデフォルト設定を変えることもできる。使えるレベルの人は分かるだろうから使い方は書かないが、起動時のレジスタ設定などが不要になるので便利。メモリを緩めてある奴もカリカリチューンに出来るハズ。

 Windows2000SP4/XPSP1以降ならBIOSにコードがなくても大丈夫だが、UnknownCPUは気分的にイヤなんだよな。CPUコードがないとMEMTESTでエラーが出る場合もある。やはり面倒でもアップデートした方が良い。もう新しくP6のCPUが出るわけでもないし…。

WS440BXコンデンサ載せ換え

★改造と再測定の章

 改造は特に問題は無い。部品が少なくスッキリとしていて改造作業は楽だ。このマザーの最も気に入っている部分である。一度に全部交換しても良いが、発振の原因を探るためにもまずはOS-CONだけYECに換えてみる。
after1
 この状態のままオークションに流したいという衝動に駆られるな(笑)。信頼のインテルマザー動作品!とか何とか書いて(事実だが)。落札した奴の顔が真っ青になり、次に真っ赤になって頭から湯気出しながら怒り出す顔が目に浮かぶ。抗議してきたら「これがジャンクですm9(^Д^)」とか何とか逆に説教したりして。面倒だからやらないけど。


 改造前が悪かったので戦々恐々…波形を観測したら発振気味なのは変わっていないではありませんか(変わらないので写真省略)。この結果を見て何が発振の理由なのかよく解らなくなってきた。既に腐りかけのYEC1000μF6.3Vを付けたから、と言う可能性もあるが、これは最後に全てZLに換えるまでの宿題としておく。リプルは予想通り増えて倍以上になったが思ったほどではない。もちろん規定は余裕でクリアしている。

 この状態で98SEを起動してみたが全く問題なく立ち上がる。π焼きしても普通に終了するしFR1.01も完走した。コア電圧は極限状態(動作マージンギリギリのクロック)でなければ大して重要でないことが判る。そうでなければあんなに自由に喝入れも電圧sageも出来ないよね。



★再改造と再々測定の章

 思ったよりつまらなかったので全部YEC1000μF6.3Vに換えてみる。前回のリプルの増え方を見ると限界突破の可能性が高いが…。
after2



 スイッチング部分は元々がスイッチON時に微妙にリンギングがあったのだが、それが消えて代わりにスイッチOFF時に同程度のリンギングが発生している。理由は解らないけど面白い。
switch2



 リプルは改造前の5〜6倍に増えているが、元々が10mVも無かったのだから余裕で限度内と言える。但しこれは静的リプルなので動的には相当悪化している筈。何しろコンデンサの総容量が9060μFから5000μFまで減っているのだ(Soket7辺りが関の山)。発振気味なのは相変わらずである。YECのESRでこうならばOC-CONは無実と言うことだろうか。容量が大幅に減ったから、と言うことも勿論考えられる。
vcore2


追記:発振の原因は既に解決している。

★実働の章

 CPUはCeleron300A(SL2WM)。電源は現在発振気味で不安定な動物電源DR-240ATXを使用した。マシン周辺は夜は10℃を余裕で切っているが、埃除けと騒音防止?のために透明ビニールシートが掛けてある(風は当たらない)。全て定格設定で、98SEの起動終了やベンチマーク(3DMark、π)程度では何も問題は出なかった。Celeron300A(SL2WM)では長期に亘って使用しないと破綻は出ないと思われる。

 オーバークロックをすればもっと劣化を早められるんだが…出来ないし。P!!!550MHzはどっか行っちゃったし…ということでP!!!500(SL365)を載せてみたが、焼け石に水、じゃなくてカキ氷に氷水だった。大電力のクラマスP2でも載せてみるか?とも思ったが、あれとて最大電流は高クロックの河童以下なんだよな(注)。発熱は増えるだろうが、放熱が良すぎる環境なので効果は甚だ疑問である。

 やはり密閉ケースで静音仕様にでもして、市販マシンのように排熱を極めて悪くしないとすぐにこんな風にはならない。そもそも季節が真冬と言うのが加熱に不利な条件だ(笑)。安定性はCPUのクロックにも左右されるから、1GHz程度のCPUでテストしてみたいところ。残る手はピンマスクで大電流の鱈セレしかないかなあ。でも面倒だなあ。と何時もの通り有耶無耶になっていくのであった…。暫くテスト走行が続く。


注:クラマスはコア電圧が2.80Vなので消費電力は大きいが、300MHzのピークでも14.2Aしか流れないように電流量は少ない(定常時は実測で9A程度しか流れない)。これより低消費電力の河童(高クロック)や鱈よりも電源(と言うか電解コン)の負担としては軽い。言うまでもないがP!!!の中では鱈が一番電源が傷む。付け加えると電源の効率も1.5Vより2.8Vの方が遥かに良い。チップにも依るが10%以上は違うので電源の発熱も少ない。詳しくはデータシートを参照のこと。
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