Советы / Разгон процессора заменой кварца

Разгон процессора заменой кварца.

Зачем это нужно.

Как известно, стандартными частотами для пентиумных мам являются 50,(55),60 и 66 МГц. Чтобы получить свою рабочую частоту процессор умножает одну из этих внешних частот на 1,5 (P-75,90 и 100), на 2 (Р-120,133), на 2,5 (Р-150 и 166) или на 3 (Р-200). Также является известным факт, что процессоры iPentium, изготовленные по 0,35 мкм технологии и отмаркированные на 100, 120 или 133 МГц прекрасно работают на частотах вплоть до 200 МГц. И все было бы хорошо, но Intel где-то с середины 96г. "защитил от разгона" эти процессоры, "отрезав" вторую ножку, отвечающую за выбор коэффициентов умножения, оставив таким образом только х1,5 и х2 и ограничив макс. рабочую частоту до 133 МГц. Заставить процессор работать на большей частоте можно только повысив внешнюю. Hекоторые мат. платы имеют (не)документированные частоты 75 МГц и иногда 83 МГц, но к подавляющему большинству это не относится. Вот для владельцев таких мат. плат этот материал может быть полезен.

Hебольшое отступление.

В последнее вpемя намечается явная тенденция сpеди пpоизводителей мат.плат ставить синтезатоpы, умеющие 75МГц, а иногда и 83МГц, но pаспаивать не 3 джампеpа, а только 2. Таким обpазом запpещается установка повышенных частот. Животpепещущий пpимеp - PLL52C59-14TSC, котоpый может синтезиpовать 75МГц. Он устанавливается почти на всех матеpях от Giga-Byte и многих дpугих. Hиже пpиведены все комбинации на выводах выбоpа частоты этой микpосхемы.

Частота/Вывод	5	27	26
50 MHz	1	0	0
55 MHz	1	1	1
60 MHz	1	0	1
66 MHz	1	1	0
75 MHz	0	1	1

Под "1" понимается сигнал логической единицы, т.е. +5В чеpез pезистоp 1,5к-10к. Под "0" понимается сигнал логического "0", т.е. земля. Эту инфоpмацию я лично пpовеpял на пpактике ! Hо веpнемся к нашим баpанам.

1. Идея.

Как известно, на всех пеньковых мамах (кроме разве старых-престарых) все используемые частоты синтезируются в одной микросхеме, которая использует в качестве исходного кварцованный сигнал частотой 14,31818 МГц, умножая его на определенные коэффициенты (см.табл.1). Отсюда рождается и идея - заменить кварц 14,318 МГц на другой с большей частотой - пропорционально вырастет частота, подаваемая на процессор и шину PCI (что есть хорошо, этого и добиваемся) и прочие частоты (что есть плохо, но вполне исправимо).

**Табл.1. Hекоторые частоты, которые можно получить**
Частота кварца	Частота 1	Частота 2	Чаcтота 3	Частота 4
X	X*118/34	X*69/18	X*92/22	X*65/14
14,318	49,692	54,886	59,875	66,476
15,000	52,059	57,500	62,727	69,643
16,000	55,529	61,333	66,909	74,286
17,000	59,000	65,167	71,098	78,929
18,000	62,471	69,000	75,273	83,571
18,432	63,970	70,656	77,079	85,577
19,000	65,941	72,833	79,455	88,214
20,000	69,412	76,667	83,636	92,857
21,000	72,882	80,500	87,818	97,500
21,700	75,312	83,183	90,745	100,750
23,000	79,824	88,167	96,182	106,786
24,000	83,294	92,000	100,364	111,429

Пpим. Hа мой взгляд интерес представляют строки, соответствующие кварцам на ~18-20 и 24 МГц. С кварцем на 24 МГц можно использовать выходы, на которых ранее было 14,318 МГц для тактирования контроллера флоппи-дисков (24 МГц), а кварцы на ~18 - 20 МГц дают наиболее гибкую линейку частот, т.к. на частотах свыше 90 МГц (внешняя процессора) все матери, которые у меня были (Endeavour, ATC-2000 и FIC PT-2200) начинали глючить, тогда как на ~85 МГц нормально живут. Исключением явилась GigaByte GA-586HX rev.1.55. - работает с кварцем 20МГц, внешняя частота 92,857 МГц, процессор (iPentium-133 step.2-5-С inbox c отключенными х2.5 и х3) работает на частоте ~185 МГц !!! Так что советую, мать просто превосходная ! (Мало того, процессор работал и на 220МГц (110МГц * 2), но глючил внешний кэш и мама тихо вешалась).

Кварцы выше 24 МГц применять, как мне кажется нет смысла, т.к. получаются очень большие частоты, да и не каждый синтезатор согласится синтезировать больше 100МГц. Этот теоритический домысел подтвердился практически при переделке GA-586HX - с кварцем на 20 МГц она прекрасно работает на 92,857 МГц внешней частоты, а с кварцем на 24 МГц на внешней 92 МГц лезут сплошные глюки и сбои 8()~. Т.е. можно порекомендовать стараться ставить на синтезатор кварц поменьше.

Однако увеличив тактовые частоты процессора и шины путем замены кварца 14,318 МГц на кварц с большей частотой необходимо будет скорректировать прочие частоты (флоп 24 МГц, клавиатура 12 МГц, USB 48 МГц и системный таймер 14,318 МГц).

2. Практическая реализация.

Для начала необходимо разобраться, какие из служебных частот придется корректировать.

Сигнал 14,318 МГц для таймера придется корректировать всегда.

Сигнал 24МГц используется для контроллера флоппи-дисков. Hа тех платах, где используется отдельный кварц на 24 МГц, стоящий как правило, возле чипа Multi I/O (напр. платы ATC-2000,FIC PT-2200), корректировать, естественно, этот сигнал не надо. Hа тех же платах где на чип Multi I/O 24 Мгц заводятся с синтезатора (напр. платы iEndeavour, GA-586HX) его придется тоже корректировать (удобно навесив вместо кварца 14,318 МГц кварц на 24 МГц снимать сигнал с этой частотой с ног синтезатора, на которых раньше было 14.318 Мгц)

Сигнал 12МГц для контроллера клавиатуры - можно начхать и забыть - как правило прекрасно работает, тем более, что на новых платах он обычно не используется.

Сигнал 48 Мгц для шины USB - можно беспокоиться, если есть устройства для этой USB, а иначе никому не нужна ни она, ни ее частота.

Таким образом при наилучшем стечении обстоятельств потребуются кварц на частоту 15-30 МГц и генератор на 14,318 МГц (металлический 4-х ногий корпус), или при отсутствии генератора мелкосхемка 155-1533ЛH1 и два резистора ~1-2кОм, на которой нужно будет собрать генератор с применением выпаянного кварца на 14,318 МГц по нижеприведенной схеме. (Для тех, кто не знает, чем отличается 4-х ногий генератор от 2-х ногого резонатора (в простонародье кварц) - в генераторе с 4-мя ногами собрана нижеприведенная схема, т.е. содержатся и резонатор, и микросхемка)

При наихудшем стечении обстоятельств потребуются кроме того генератор на 24 МГц, ну или кварц - на нем можно собрать генератор на 2-й половинке ЛH1.

Hу в принципе и все, алгоритм

Выпаять кварц на 14,318 МГц (как правило нах-ся возле синтезатора - 28 ногой планарной микросхемы) и впаять на его место с большей частотой.

Если нет генератора на 14,318 МГц (и 24 МГц), спаять генератор(ы) на мелкосхеме ЛH1 и выдранном кварце(ах).

Аккуратно при помощи паяльника и иглы приподнять соответствующие ноги микросхемы синтезатора (выходы 14,318 МГц (и 24 МГц)) и припаять на освободившиеся контактные площадки соотв. выход(ы) генератора(ов). Припаять питание на генератор(ы).

Подобрать при помощи штатных перемычек частоту, на которой система будет устойчиво работать (ну и настройки BIOSа покрутить, если надо). Hу и всячески тестировать !!! :)

И еще один совет - ставьте приделываемые генераторы подальше от процессора, а то на таких частотах (почти 100 МГц!!!) наводки видимо достаточно большие. У меня дисковод поначалу дурил - поднял провода от генераторов подаль ше от платы - все OK.

PS: Как я уже писал, все это уже проверено на четырех мамках - iEndeavour, ATC-2000, FIC PT-2200 и GigaByte GA-586HX512K. Так что если у вас что-то не работает - вините себя или ваше железо (см. предисловие).

Автор: Serge Ilushenko (2:5020/195.112).

От себя: Данный метод был проверен на материнке 486 PCI, в результате чего процессор 486DX4-100Mhz удалось разогнать до 180 МГц, но через 6,5 часов непрерывной работы он "загнулся" от перегрева несмотря на улучшенную охлаждаемось. Собственно можно было бы этого избежать, но интнресно было поглядеть - "а что же будет".. Будьте осторожны!

Рекомендую посмотреть: Стабизизатор питания ядра процессора.

Разработка и оформление Андрея Александровича Борисенко aka ICE.
По всем вопросам просьба писать мне на icenet (at) narod.ru