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ジャンクPCパーツやカメラ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。

PA61

DFI PA61「レジスタ設定」

 PA61で検索していたら、某巨大掲示板でPA61が遅いと書き込んでいる人が居た。知られていない事だが、このマザーはバージョンG以降(最終はI)のBIOSでは極度にメモリ速度が低下する。FからGで変更があったのはレジスタ50Hと51Hだけ。しかし50HはDFI設定の3DHは遅くD1H[11010001]が良い。51HもD8HではなくD9H[11011001]の方が速い。

 そこを変更すればバージョンF以上にはなる。なおBIOS設定によっては元値が違っている場合がある。この変更の意味は前記事を読めば薄々気づくだろう。別に気づかなくてもいいけど(^^

=50H-3DH[00111101]=
50h:Request Phase Control (00h)

7 CPU Hardwired IOQ (In Order Queue) Size
0 1-Level
1 4-Level

6 Read-Around-Write
0 Disable(default)
1 Enable

5 Reserved always reads 0

4 Defer Retry When HLOCK Active
0 Disable(default)
1 Enable

3-1 Reserved always reads 0

0 CPU / PCI Master Read DRAM Timing
0 Start DRAM read after snoop complete(default)
1 Start DRAM read before snoop complete

=51H-D8H[11011000]=
51h:Response Phase Control (00h)

7 CPU Read DRAM 0ws for B2B Read Transactions
0 Disable(default)
1 Enable

 このビットが設定されないと、リードトランザクションの間には少なくとも1T遊休時間があるだろう。

6 CPU Write DRAM 0ws for B2B Write Transactions
0 Disable(default)
1 Enable

 このビットが設定されないと、ライトトランザクションの間には少なくとも1T遊休時間があるだろう。

5 Reserved always reads 0

4 Fast Response (HIT/HITM sample 1T earlier)
0 Disable(default)
1 Enable

3 Non-Posted IOW
0 Disable(default)
1 Enable

2-1 Reserved always reads 0

0 Concurrent PCI Master / Host Operation
0 Disable(default)
1 Enable -

 ディセーブルだとPCIオペレーションの間中 CPU busが占有される(BPRIアサート)。イネーブルだとADS#アサートの前に要求されるだけ。


★693Aその他HostBridge設定
 *が変更したアドレス。各環境下で最適値である保証は無い。

50:3D[00111101]→D1[11010001]*
51:D8[11011000]→D9[11011001]*
52:C8[11001000]→C8[11001000]
53:00[00000000]→00[00000000]
54:00[00000000]→00[00000000]
55:00[00000000]→00[00000000]
56:10[00010000]→10[00010000]
57:10[00010000]→10[00010000]
58:08[00001000]→08[00001000]
59:00[00000000]→00[00000000]
5A:00[00000000]→00[00000000]
5B:00[00000000]→00[00000000]
5C:08[00001000]→08[00001000]
5D:10[00010000]→10[00010000]
5E:10[00010000]→10[00010000]
5F:10[00010000]→10[00010000]
60:0C[00001100]→0C[00001100]
61:0A[00001010]→0A[00001010]
62:00[00000000]→00[00000000]
63:20[00100000]→20[00100000]
64:D4[11010100]→12[00010010]*
65:D4[11010100]→12[00010010]*
66:D4[11010100]→12[00010010]*
67:D4[11010100]→12[00010010]*
68:21[00100001]→E1[11100001]*
69:20[00100000]→20[00100000]
6A:65[01100101]→65[01100101]
6B:0F[00001111]→2D[00101101]*
6C:40[01000000]→48[01001000]*
6D:21[00100001]→21[00100001]
6E:00[00000000]→00[00000000]
6F:00[00000000]→00[00000000]

 設定が面倒ならばBIOS自体を書き換えても良い。なおPA61は河童Bステップ(683)までしか対応していない。Windows9x(注)と河童Cステップ以降の組み合わせだと動かない場合があるので、マザーやその他パーツを逆恨みしないように。その場合はマイクロコードもアップデートしなくては正常動作しない。やり方は以前書いたよな。

注:最も新しいMEですら683までしか対応していない。686以降は必ずBIOSで対応する必要がある。P6全対応は2000SP2以降。

今日のHSDL[2008/07/05]

★質問の答え

 「HSDLでサウンドカードの改造をやっているが、その程度の改造で効果があるのか?」という質問についての答え。

 音質については分らないし興味も無い。所詮は安物ラジカセ以下の(環境の)PC用サウンドカードだから、多少改善されたとしても良い音と呼べる訳が無い。だがノイズについては改善効果はある。元々ノイズ低減の為の改造で、これがその証拠。

sc1938

 これはここの記事で扱っているES1938採用の最低級サウンドカードである。水色の線がノーマルのフロアノイズ、これを第一次改造した結果が黒線である。二次改造は先の記事のとおり効果は無かったが、一次改造後は全域に亘ってフロアノイズが低減されているのが分る。これはオーディオ吉外の方々の下手なポエムとは違って、どんな人間にもハッキリ数値で分る明確な差だ。これを実際に聞いてみるとスピーカーだとよく判らないが、ヘッドホンだと40過ぎのジーサンの耳でも分る。

 なお測定期間は短い曲の1曲分という事で3分間だ。ピークホールドなので各周波数のピークの値が示されており、この値が常に出力されているわけではない。謂わばこの値は各周波数の最低保障値ということになる。またOSによって明確な違いが出るが、ドライバの違いなのかOSの常負荷の差なのか判らないし確かめようもない。

 書き忘れたが、測定中は常にマウスを動かしているので更にノイズは悪化している。意外と知られていないがマウスの負荷は定常負荷中で最大のものである。よく素人の記事で「マウスを動かしたら落ちた、謎だ」みたいに書かれているが、それは当たり前なのだよ。



★PA61

 洗濯したので使ってみた。サウスはHDDコントローラを始めとして問題が多い。HDDドライブのモードが一つ格下げされてしまった(DMA33→マルチワードDMA2、DMA66→DMA44)。

pa61_mt
 どんなに頑張ってもベース120MHzまでしか上がらないんですが…。PCI1/4になるところで全く起動しなくなるので、何かまた安全トラップに引っかかっているのかも。安全重視ならBIOSメニューでの周波数変更は出来なくすれば良いのに…。DIPやJPだけで充分だと思う。

pa61_mem
 XP_SP2上でのベンチではソコソコ速い。WS440BXよりは数値上はだいぶ速いが、メモリ間コピーは得意ではない気がする。その辺りが実アプリケーション上でどう出るかだな。ノース自体の安定性は全く問題ない。

今日のHSDL[2008/06/28]

★超今更SL2QFで遊ぶ

 FSB133のPA61を有効に使うべく実験をしてみる。CPUはご存知(無いかもしれないが)SL2QFである。これは最初のFSB66MHzデシューツコアのPII333である。何故今更これを持ち出したかと言えば倍率が自由に変えられるから。

 ところが問題発覚、実はこのマザーはトラップが仕掛けてあった。BIOS設定ではある一定以上のOCができないのであった。例えばノーマル状態だとBIOSを100/33にしても全く起動しない(別のマザーではもちろん起動する)。83/41.5だと余裕で起動する。

jp2_3
 原因はこのジャンパだった。ノーマルではJP3が潰してある。しかしこれを設定しないとBIOS設定だけではダメらしい。何でこんな仕様なのかは解らないが。もうハンダゴテは片付けようと思っていたのだが、これを起こさないと実験できないので仕方が無い。

 何とか100で起動した。倍率はDIPSWで設定できる。マニュアルだと3.5〜8.0倍しか例が載っていないがそれ以外も有効で、2.0〜9.5まで変えられる。もっとも9.5倍などはPIIでは実用できないだろう。2.0ならFSB133でも266MHzなので動くか思ったが、実際は133では起動せず、限界は120辺りだった。

 カトマイも倍率変えられたらもっと遊べたんだけどなあ。クロック落としてP!!!133とか。PC98だと体感1/2以下なのであの感じだろうな。


★面白サイト

http://forum.capsmod.net/
 このフォーラムはありがちな腐りコンデンサ交換サイト(正直、飽きてきた)かと思っていたのだが全く違った。チビコンまで全とっかえとか、まるでHSDLみたいなサイトであった。

 trodasさんはこのフォーラムの常連だ。知識は豊富だし、写真の構図やピントはテキトーだが(笑)ライティングはなかなか上手い。ここでは何と古代の430TXマザーを改造してやがります(昔ではなく最近)。USBのDCを松下の低ESR物(FM?)に変えたり、ソケット内にMLCCを増設したりとやり放題。完全にオーバークオリティで殆ど役に立たない所が筆者の改造に似ている(笑)。

 同じくtrodasさん。これは完全に負けたなあ(笑)。筆者もやりたいけど二番煎じになるから止めた。パラレルの二相電源。やっぱり同好の士は外人しかいないのかな。この人とは色々対話してみたいですね。

 "dead caps"スレも勿論ある。固体コンデンサの死に様とかは見ものですね。

 ここを見ていると時の経つのを忘れるよ。銀行に行こうと思っていたのに、気づいたら夕方になってしまった(^^;


★部品雑感。

 筆者は部品を好き嫌いで選ぶことはあまり無い。HSDL記事では使用コンデンサは日ケミ製が多くを占めているが、これはたまたま日ケミ製が容易に安く手に入る環境にあったというだけだ。自分から選んで買ったのは三洋、東信製ぐらいだろう。それ以外はその時々でスポット的に大量に入荷しただけである。結果としてボード上がカラフルになってしまい統一感が無い。外見はHSDLの成分の半分を占めているだけに残念な所(SMDは各社同じようなサイズと色形だから良い)。

 今注目しているのは、外見が黒金でカッコよいルビコンMCZですね。今までは入手製が悪かったが、2008年6月現在では秋月と千石で何時でも買えるのも大きい。三洋は性能は文句は無いが色(緑金)が悪すぎて萎える。日ケミやニチコンは地味すぎでビンボー臭い。日ケミはKRE等の小型品はメタリックっぽくていいんだけど、緑色のKZEは絞め殺したくなるほどダサい。矢鱈鮮やかな青のLxxシリーズも萎える。AOpenのKZEは特注らしく黒金でカッコいいんだけどな。あれを売って欲しいぞ。

 という事でやはりHSDLとしてはSMDのコンデンサが一番だ。これは外見が悪くならないし、低背で邪魔にならない。8世代になるとこれが主流になるのだが、6世代マザーはラジアルリードが殆どだから難しい。まーこの辺の部品の遣り繰りも楽しみのうちだけどね。

古のマザーPA61[Rev.D2]その2

 長くなったので分けた。


★テキトー計測
waveform
 DFIのマザーは殆どが美しい波形になるのだが、よほど基板のパターン設計が良いのだろうか。或いはインダクタの選定が神レベルとか。いずれにせよ綿密な試作テストを繰り返していると思われ、この辺りは「失敗できないOEMメーカー」(注1)の真髄と言える。

L12(入力インダクタ)外側
 HSDLでは気にする部分。この部分の波形が汚いと全ての5Vが汚染され、サウンドカード等にも重大な影響が出る(注2)。他のマザー(VC820とかP6STP改)の波形と比べてみて欲しい。

入力コンデンサ
 前回のシミュレーションで見た波形とソックリだ。サージは理論値より少々多いが、これはインダクタンス分がシミュレーションでは不足気味のため。経験上はESLが大きいとこのリンギングが増大する。コンデンサのリードを伸ばして配線するのは止めましょう。

スイッチング波形
 この波形は超美形というわけではないが、使用している部品の面子を考えれば上々である。スイッチング周波数は180kHzと、一般流通の廉価版マザーの中では異例なほどの低さだ。ちなみにUS3004推奨は220kHzで、他のDFIマザーでもこれほど低いのは見たことが無い。これはリプルや応答性から見ると好ましくないが、低ノイズで効率が(理論上は)高くなる。

Vcore
 Vcoreは無闇矢鱈に低リプルにしても意味はない。概ね(静的)Vrippleを許容(静的)リプルの半分以下にすれば動作は直流のと変わらない。ある程度電流を流してもこの波形が妙な形ならば、コンデンサが故障している可能性が大きい(外見が何とも無くても)。なお無負荷だと発振しているように見える場合がある。


 勘違いしている人が多いので書いておくが、この波形は,稜鳩舛↓い畔儼舛気譴胴圓わけではない。全ての大元はの波形で、そこからい惷僂気譴峠侘呂気譴討い襦0貶入力側へは反対に、↓,閥僂気譴討い。

 「入力インダクタで外から来た汚い電気を綺麗にしてからレギュレータに入力する」と信じている人が多いようだが、この程度のインダクタで綺麗になるほど外の電気は汚れていない。むしろ入力インダクタは「汚いレギュレータ内の電気が外に漏れないようにしている蓋」である。



★電解コンデンサリスト

 どうでも良いところは手を抜いている。チビコンが多いので全部換えると時間がかかるかもしれない。余った奴をバンバン消費したいが、TEAPO[SS]10μF25Vは4φなのでそれを超えるとスペースが厳しいかもしれない。

  • VcoreL12外:TAYEH[LE]1200μF6.3V
  • VcoreL12内:TAYEH[LE]1200μF6.3V
  • VcoreL12内:TEAPO[SC]1000μF6.3V
  • Vcore出力:TAYEH[LE]1200μF6.3V×5
  • Vcore出力:TEAPO[SC]1000μF6.3V
  • Vmem:TEAPO[SC]1000μF6.3V
  • AGP:TEAPO[SC]1000μF6.3V
  • Vtt入力:TEAPO[SC]1000μF6.3V
  • Vtt出力:TEAPO[SC]1000μF6.3V
  • Vclk(T9,T10):タンタル10μF16V×2
  • USB(C18,C20):TEAPO[SEK]100μF16V×2
  • 不明(T8,T20):タンタル10μF16V×2
  • 残り全部(笑):TEAPO[SS]10μF25V×17


★Vcore概略図

 例によってFBなど関係ない部分は省いた。電流検出用RはL11と兼用なのだが、これって温度で変わってしまうのではなかろうか。地道に0.1μを並べているところにDFIらしさが現れている。まあこれはL字型配列の代償でもあろうが。これ全部外して1〜2.2μFに入れ替えるとか…イヤ流石にそれはやりたくねえな。
pa61_c1



注1:リテール屋さんは気楽で良い。「ダメだった?じゃーそれリコールします。送り返してねー」なんてテキトー言っとけばいいんだから。全部が帰ってくるわけでもなく、帰ってこないラッキーなのも多いし。でもOEMでそれやったら100%確実に会社無くなります。

注2:サウンドカードに影響すると書いたが、実は最も影響を与えるのは12Vである。これはコーデックチップの5Vを78L05等で生成しているため。重要度は6:4くらいか?

古のマザーPA61[Rev.D2]

 今日の買い物[2008/06/08]で「DFIにあるまじきデザイン」「ECSなみ」等と書いたので気になって仕方がない。見た目とキーボードの勢いでテキトーに書いたのだが、他人に突っ込みを入れられる前に自分でレビューを書いておこう。実は梱包前に記事にしてしまおうという魂胆もあったりする。このマザーは日本では1999年頃発売開始らしい。

zenkei
 チップセットはApolloPro133だ。この前のがApolloPro、この後のがApolloPro133Aである。初代ApolloProはFSBが100MHzまでしかない。133AはAGPが×4となっている。初期のチップ(693Aまで)は不具合が多かったが、133A(694X)以降の安定性はi440BXにもひけをとらない。ノースチップの分類では凡そこんな感じ。サウス次第でDMA66/100が使える。693と693Aはシルク印刷以外は同じ物らしい(VIA談)。
693a
 レジスタードには対応していないが、載せてみたところi440BX並みには動いた。この書き方は微妙だが、要するに両面認識しない奴があるという事。後継の133Aなら認識されないのは無いので負ける。総容量は1GB迄で440BXとは引き分け、同クロックでは書き込みスピードで負ける。

  • VT82C691[Apollo Pro]AGPx2,FSB100,1GB
  • VT82C693A[Apollo Pro133]AGPx2,FSB133,1GB
  • VT82C694X[Apollo Pro133A]AGPx4,FSB133,2GB,Dual
  • VT82C694X-DP[Apollo Pro133A鯖用]AGPx4,FSB133,4GB,Dual
  • VT82C684Z[Apollo Pro133Z]AGPPro,FSB133,2GB
  • VT82C694T[Apollo Pro133T]AGPx4,FSB133,2GB

 FSB133で使うならチップセットのヒートシンクも欲しい。これは付いていたのを取られたのかもしれない。


 DFI製とは思えない理由は、出力コンデンサがあさっての方向に付いているから。VRMコントローラ側に置けなかったのでCPU側に持ってきたが、ヒートシンクが邪魔だからL字型になってしまった。もう少しコントローラ側はスッキリ並べられないのだろうかと思うが、これはPA61のボード幅が普通のマザーよりかなり狭いから無理だろう。出力コンデンサの本数(6本)と総容量(7000μF)も弱い。
c_out
 0.1μFを26個も並べている所にDFIらしさも垣間見える。青いのはCPU温度を測るためのサーミスタ。どうせならサーマルダイオードを測って欲しかったが…。
vc_mlcc


 詳細に見てみると「やっぱり安物でもDFI」と思えてきた。部品の使い方に確固たる意思があるからだ。例えばクロックジェネレータ部分、廉価版はVclkとVio3.3Vを一般電解コンデンサで済ます場合が多い。しかしこのマザーは両方とも規定通りタンタルを使っている。ジェネレータICのW144H(故ICworks製)は変化に乏しいが、最高150MHzまでは出せるしSoftFSBも対応している。
clock


 その他重要部分には一般コンデンサではなくタンタルを使用している。タンタルを使ったからとて飛躍的に性能が上がることはないのだが、メーカーが重要部分を理解していることは間違いない。
tantrum


 USBの電源は2CH独立でデカップリングされている(ヒューズも別)。多分アナタのマザーはこうなってはいないでしょう(SY-6BA+は独立してた)。またPS2のラインも大きなFBが入っている。コストを考えればこうまでする必要は無いのだが、電源を入れたまま抜き差ししてもパチンコで死ぬことはないかもしれない。
usb_ps2


 コントローラはDFIのOEM系ではおなじみのUS3004である。VcoreだけでなくVttやVclkも発生させている。これとPHB55N03LTの組み合わせは、この時期の廉価版マザーの定番といってよい。HSDL用語で言うところのL1外コンデンサもシッカリ付いている(左側)。もっともこれはUS3004リファレンスの指定でもある(守っていないメーカーが多いが)。なお右側のTEAPOは判り辛いがVcore出力である。
us3004


 このPHD3055はVtt1.5Vの出力に使われている。大元はUS3004の中にあるシリーズレギュレータだが、電流が足りないのでこれでブーストしているわけだ。
vtt_3055


 アポロ133のサウスは596Bや686AなのでDMA66まで対応する。596Bはスーパーサウスではないため別途スーパーI/Oチップを搭載する。プローブ用のW83781Dも載っているが、コア電圧はサーミスタ計測と思われる。少々改造すればサーマルダイオードも測れるが。
596b


 昔はこの手のパッチは恥と思っていた。でも今はここまで面倒を見るのは極めて良心的ではないか?と思い始めた(手作業だし面倒だよこれ)。ちなみにこれは取っ払っても普通に動く。しかし設計者或いはデバッガーは我慢できなかった、または社内基準を満たさないのが問題になったのかもしれない。筆者的にはLoveなのです。FICやAcerの製品にもよくあるがAcerのは致命的なジャンパが多い。ASUSみたいにユーザーにパッチ当てさせる会社もあります。
debug



 このマザーも3.3V直流しなのでATX電源の3.3Vの質には注意しなくてはいけない。VRMコントローラは1GHzには耐えられないので要改造。ノーマルでは精々800MHz程度までか。あとアポロプロ133はFSB133MHzだとメモリの相性が厳しいような(筆者の)先入観がある。この辺りはチェックしたいところ(注)。

 限られた予算の中では精一杯やっていると思う。無闇にVRMを強化したりせず、むしろ周辺から固めているのがHSDLの改造と通じる物がある(結局最後まで褒めてたりして…)。コンデンサは寿命なので全て交換したほうが良さそうだな。

 まあとりあえず洗濯してから今後の事を考えましょうかね。



注:ちなみに仕様ではDIMM1とDIMM2だけが256MBをサポートしている。またDIMMモジュールによってはR264をR263側に付け替えなくてはいけない。これはVT82C693Aの仕様から来ると思われるが詳しくは調べていない。
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