Энциклопедия PC

4.2. Компоненты: установкаиконфигурирование 127

езных» процессоров Pentium II, а позже и Pentium III с полноразмерным кэшем (512 Кбайт) продолжал позиционироваться слот 1 с частотой шины 66, 100 МГц, а затем и 133 МГц. А для «самых серьезных» есть еще и слот 2 — у него и контактов больше (330 против 242), и картриджи для него крупнее (длина около 6" против 5"). В этих больших картриджах выпускают процессоры Xeon — Pentium II и Pentium III, у которых кэш больше и быстрее (как, кстати, и у Pentium Pro). Тем временем частота ядра Celeron растет неуклонно, но частоту шины выше 66 МГц ему официально долгое время не поднимали. С появлением Pentium III Coppermine с быстрым встроенным кэшем средних размеров для сокета-370 определили частоты шины 100 и 133 МГц, и теперь перспектив у слота 1 стало меньше, чем у сокета 370. И, наконец, только после появления Pentium 4 (для совсем другого сокета), процессоры Celeron получили частоту шины 100 МГц (начиная счастоты ядра 800 МГц).

Рис. 4.5. Слот1 (SC242)

Сокет-370 (рис. 4.6) пережил уже две редакции. Первоначально он был введен для процессоров Celeron, позже с некоторыми изменениями сокет-370 приспособили и к Pentium III с ядром Coppermine. Казалась бы логичной полная совместимость процессоров Celeron и Pentium III с сокетом (игнорируя неиспользуемые сигналы), но все не так просто. Есть пять выводов с изменившимся назначением, из-за которых процессор, вставленный в сокет, может отказаться работать.

тСигнал аппаратного сброса RESET* у процессоров Celeron (включая и последние, с SSE) выведен на контакт Х4, у Pentium III — на АН4. У универсальных системных плат сигнал сброса подается на оба вывода (при необходимости такую перемычку легко напаять на плату-переходник, на системной плате паять страшнее). Без аппаратного сброса процессор запускаться небудет.

тКонтакт АМ2 на системных платах под Celeron соединяли с шиной GND. Для процессоров Pentium III и Celeron с SSE этот вывод значится зарезервированным; причем требуется, чтобы он оставался свободным. Освободить на печатной плате контакт, связанный с шиной, дело почти невозможное. Однако если не жалко процессор и не волнует вопрос с гарантией, то этот (и только этот!) вывод можно «откусить» прямо на процессоре. Другой вариант — снять крышку сокета и выпаять (выкусить) контактный лепесток.

•У процессоров Pentium III и Celeron с SSE введены новые сигналы RTTCTRL и SLEWCTRL Их контакты (S35 и Е27) рекомендуется соединять с шиной GND через резисторы 300 Ом, но, похоже, их можно оставлять и неподключенными.

4.2. Компоненты: установкаиконфигурирование 129

сор и не волнует вопрос с гарантией, то этот вывод можно «откусить» прямо на процессоре). Следует помнить, что процессоры Pentium III имеют напряжение питания 1,6-1,65 В, Celeron II — 1,5 В, в то время как старые процессоры Celeron питаются от 2 В. Если регулятор напряжения на системной плате не позволяет установить требуемое низкое напряжение, процессор может сгореть. На универсальных переходных платах имеются джамперы, обеспечивающие выбор конфигурации. С их помощью можно использовать процессоры и в нештатном режиме: изменять напряжение питания (коммутацией линий VID[3:0]), частоту системной шины (линии BSEL[1:0]), а также устанавливать Celeron в двухпроцессорных системах. Обратных переходников (для установки картриджа в слот) не бывает. Для использования Pentium III в платах с сокетом под Celeron выпускают переходник Socket-370-FC-PGA (сокет с ножками).

:х>-м<<«<<«<2<<«

Рис. 4.7. Сокет-462 (сокетА)

130 Глава4, Системнаяплата

Седьмое поколение процессоров ознаменовано появлением новых сокетов и слотов.

Для процессора Athlon фирма AMD ввела слот А, механически (и только!) совместимый со слотом 1 (SC242). Более дешевые процессоры Duron, а также Athlon модели 4 (256 кэш 256 Кбайт) используют сокет А, он же сокет-462 (рис. 4.7). И в слоте, и сокете используется шина EV-6, которая не применяется в процессорахх8биныхфирм.

Для процессора Pentium 4 был введен новый сокет-423 (рис. 4.8), не совместимый ни с какими прежними. О переходниках не может быть и речи, поскольку шина Pentium 4 сильно отличается от шины Рб. Для этого процессора требуется мощныйблокпитания— процессорна1,5 ГГцпотребляет70 Вт.

4.2. Компоненты: установкаиконфигурирование 131

Основные данные по ныне существующим сокетам и слотам приведены в табл. 4.1. Новые процессоры сейчас выпускаются «только» для сокета 7 (Super 7), слота 1, слота 2, слота А, сокета 370, сокета 423 и сокета А, так что выбирая системную плату, приходитсясначалаопределитьсястипомжелаемогопроцессора.

Возможна установкаDX4 сдополнительнымстабилизатором напряжения 3,3 В. ' ODP - OverDrive Processor. : Назначение выводовАМ2, АН4, Х4, Е27 иS35 может быть различным(см. выше).

К сожалению, полной совместимости между всеми процессорами, устанавлимемьши в сокет (слот) одного типа, нет. Возможный тип устанавливаемого проаессора определяется следующимисвойствами системнойплаты:

•типом сокета (слота);

•наличием двух раздельных источников питания, если того требует процессор;

•возможностью установки требуемых напряжений питания процессора и допустимоймощностирегуляторовнапряжения;

•возможностью установкитребуемойчастотысинхронизации икоэффициента

ееумножения;

132Глава 4. Системнаяплата

«поддержкой процессора конкретной версиейBIOS;

»указанием на применимость данного процессора, сделанным разработчиком системной платывееописании (илиуказаниемконкретного типасистемной платывспискесовместимости, публикуемомразработчикомпроцессора).

Если первые четыре пункта определяются однозначно, то для последних, как говорится, возможны варианты. Версию BIOS (особенно если применяется флэшпамять) можно обновить и обеспечить тем самым поддержку устанавливаемого процессора. Что касается списков совместимости, то они условны. Разработчик платы может заранее заявить о совместимости сбудущимпроцессором, нобудутли они «жить дружно» — вопрос. Напротив, разработчик процессоров может не включить конкретную системную плату в свой список совместимости, но они смогут нормально работать в паре. Типов системных плат гораздо больше, чем типов процессоров, и если производитель платы не позаботился о доставке образцов своих изделий для тестирования с конкретным процессором, такая плата может не попасть в список изготовителя процессоров. Существуют и «черные списки» — спискинесовместимости, заполняемыесборщикамикомпьютеров.

BIOS определяет тип установленного процессора (начиная с 5-го поколения Intel и 4-го AMD) в начале теста POST по инструкции CPUID (см. п. 5.5.2), по которой процессор сообщает идентификатор производителя (разработчика), семейство, модель и степпинг. По этим данным BIOS формирует имя процессора (например, «Intel Pentium III»), которое POST выводит на экран (и сообщает в CMOS Setup). Текстовые названия известных процессоров прописаны в теле BIOS, так что неверное название в сообщении свидетельствует о слишком старой (для данного процессора) версии BIOS. Процессоры AMD имяпроцессора сообщаютпо инструкции CPU ID, так что тесту POST не требуется искать имена по таблицам. В процессорах Intel эта возможность появилась, только начиная с Pentium 4. Текущую тактовую частоту ядра POST определяет с помощью системного таймера, либо выполняя определенный цикл инструкций и подсчитывая число проходов за известный интервал, либо снимая показания счетчика меток реального времени (TSC) в начале и конце интервала измерения. Последний способ точнее, но он работает только на процессорах, имеющих этот счетчик (Pentium и выше). Чтением определенных модельно-специфических регистров процессора POST может определить установленный коэффициент умножения частоты.

Идентифицировав процессор, POST может выполнить загрузку «заплаток» микрокода процессора (download microcode), если в BIOS имеются блоки, подходящие для установленного процессора, и загрузка не запрещена. Отсутствие блока для устанавливаемого процессора является поводом для перепрошивки BIOS, хотя «заплатки» можно загружать и из файла в начале загрузки ОС.

Выборчастотыинапряженияпитания

Для установленного процессора требуется задать напряжение питания и частоту ядра, которая определяется частотой системной шины (FSB Frequency) и коэффициентом умножения. Эти параметры задаются вручную или с различной степеньюавтоматизации, длячегоиспользуются джамперы или настройки CMOS

4.2. Компоненты: установкаиконфигурирование 133

Setup (Soft Menu). В сокетах 1-7 пользователь может устанавливать все эти параметры сравнительно произвольно, руководствуясь своими знаниями об устанавливаемом процессоре и, возможно, идеями разгона. В сокетах и слотах для процессоров 6-7-го поколений предусмотрен интерфейс, с помощью которого процессор сообщает требуемое напряжение питания, автоматически управляя регулятором напряжения. В сокетах и слотах для Pentium I I/I II предусмотрен и автоматический выбор частоты FSB (66, 100 или 133 МГц). Интерфейс прост: выделяется несколько сигнальных линий, часть из которых заземляется внутри корпуса (картриджа) процессора. В нижеприведенных таблицах значения 0 соответствуют заземленным линиям, 1 — свободным. Генератор синхронизации и регулятор напряжения работают под управлением вышеуказанных сигналов, отрабатывая задания в соответствии со своими возможностями. Если регулятор не может выдать требуемый номинал, он вообще не должен подавать напряжение. Коэффициент умножения у большинства современных процессоров теперь фиксирован, что совместно с автоматизацией выбора частоты и напряжения связывает руки оверклокерам («разгонщикам»). Но на их радость не все производители системных плат придерживаются строгих правил, предписываемых изготовителями процессоров, и предлагают выбор между автоматическим и ручным (произвольным) выбором параметров. Но и на «строгих» платах в слоте можно «обмануть» процессор, заклеивая или заземляя требуемые контакты на краевом разъеме картриджа. Для сокета этот «обман» осложняется. В переходниках «со-кет- слот» перекоммутация линий технически проще (да и потери от возможного повреждения переходника меньше, чем для системной платы); во многих переходниках имеются специальные джамперы, позволяющие вручную устанавливать параметры даже для самых «строгих» автоматических плат. Однако ручное задание параметров небезопасно.

ВНИМАНИЕ —————————————————————————————————————————————

Установка завышенной частоты ядра и завышенного напряжения питания опасно для процессоров, особеннобезпринятиядолжныхмерпоохлаждению.

Рассмотрим интерфейсы конфигурирования процессоров в различных сокетах

ислотах.

В«старинных» сокетах 1, 2, 3 и 6 для 486-х процессоров заземление линии CLKMUL приводит к снижению коэффициента умножения: в DX4 с 3 до 2, a DX2 — с2 до1. ВпроцессорахIntel CLKMUL выведеннаконтактR17 сокета1 «S18

сокетов 2,3 и 6); в процессорах AMD 486DX2 и 486DX4-100 - на В13 (С14). В

процессорах Ат5х86 заземление R17 приводит к повышению коэффициента умножения с 3 до 4. У процессоров с WB-кэшем на контакт В13 (С14) выведен -

•игнал WB/WT#, который управляет алгоритмом кэширования (заземлен — WT). У процессоров с низковольтным питанием сигнал VOLDET#, выведенный на кон-S4 (Т5), заказывает низкое (3,3 В) напряжение питания (если заземлен в цессоре). Напряжение питания в сокете 1 можно проконтролировать на вы-В7,

В9, В11..., в сокетах 2,3 и 6 - на выводах С8, СЮ, С12... (и А9, А10, АН. А16...).

Всокетах 5, 7 и Super 7 коэффициент умножения задается джамперами, зажхляюшими специально выделенные линии интерфейсных сигналов BFO (Y33), 9\ (ХЗ-i) иBF2 (W35), причемуразныхсемействимоделейпроцессороводной

134Глава4. Системнаяплата

итой же комбинации этих сигналов соответствуют разные коэффициенты умножения частоты (табл. 4.2). Эти линии «подтягиваются» к высокому уровню резисторами, расположенными внутри процессора. Процессор считывает заданный коэффициент в момент окончания сигнала аппаратного сброса. Напряжение питания ядра в сокетах 7 задается вручную, как правило, четырьмя джамперами в двоичном коде. Снятым джамперам соответствует минимальное напряжение 2,0 или 2,1 В, установка джампера на контакты 1-2 дает прибавку 0,1 В, 3-4 — 0,2 В, 5-6

— 0,4 В, 7-8 — 0,8 В. Возможна и иная нумерация контактов, но наглядность двоичного кода сохраняется. У более старых (и менее универсальных) плат вместо двоичного кода может использоваться несколько фиксированных значений напряжения, выбираемых меньшим числом джамперов. Напряжение ядра (VCC2) можно проверить на контактах А07, А09, АН... Напряжение питания интерфейса (VCC3) фиксировано (3,3 В), его можно проверить на контактах А19, А21, А23... В сокете 5 на все питающие контакты (А07, А09, All... A19, А21, А23...) подается единое напряжение 3,3 В.

Таблица4.2. Коэффициентыумножениядлясокетов5 и7

Процессоры Р6 принимают (если могут) коэффициент по линиям А20М#, IGNNE#, LJNT1/NMI и LJNTO/INTR, причем для всех процессоров принята единая кодировка коэффициентов (табл. 4.3). Этими сигналами задается коэффициент умножения у процессоров Pentium Pro (официально k=2-4), Pentium II с частотами

233-300 МГц (официально 2-4,5), Pentium II/III Xeon. Конкретные процессоры поддерживают лишь часть этих коэффициентов (фактически часто большее количество, чем по официальным данным). У процессоров Pentium II с частотами 350-450 МГц, всех процессоров Celeron и Pentium III коэффициенты фиксированы в зависимости от спецификации. Информацию о текущей настройке умножителя можно получить по значению бит 25:22 MSR-регистра PowerOnCon-figuration Register (см. соответствующий столбец таблицы).

Таблица4.3. КоэффициентыумножениячастотыдляпроцессоровРб

4.2. Компоненты: установкаиконфигурирование 135

Всокете 8 кроме вышеописанного задания коэффициента задается напряжение питание, которое процессор заказывает по линиям VID[3:0] (контакты AS7, AS5, AS3 и AS1) в соответствии с табл. 4.4. Правда, этим интерфейсом для задания напряжения практически не пользуются. Напряжение питания ядра можно проверить на контактах В4, В8, В16...

Вслоте 1 линий идентификации больше — VID[4:0] на контактах А121, В119, А119, А120 и В120 (табл. 4.5). Напряжение питания ядра можно проверить на контактах В13, В17, В25..., напряжение питания вторичного кэша (3,3 В) — на контактах ВИЗ, В117, В121 (в Celeron и Pentium III с интегрированным кэшем это питание не используется). Кроме того, появились сигналы выбора частоты FSB — сигналы BSELO (он же 100/бб#) и BSEL1 на контактах В21 и А14, по которым процессор заказывает частоту в соответствии с табл. 4.6. Поначалу был задействован лишьсигнал100/бб#.

Всокете 370 линии идентификации VID[3:0] расположены на контактах AJ37, AL37, АМ36 и AL35, напряжения соответствуют табл. 4.5, считая, что VID4=0. Напряжение питания ядра можно проверить на контактах BIO, B14, В18... Сигкалы выбора частоты BSELO и BSEL1 расположены на контактах AJ33 и AJ31 соответственно.

Вслоте 2 имеются раздельные идентификаторы питания ядра VID_CORE[4:0] ка контактах А150, В149, А147, А148 и В151 и вторичного кэша VID_L2[4:0] на контактах В154, В155, А153, А154, В152 (см. табл. 4.5). Напряжение питания щдра можно проверить на контактах В2, В5, В11..., напряжение питания вторич-аого кэша — на контактах В106, В109, В112... Сигналы выбора частоты SELFSBO ж SELPSB1 расположенынаконтактахА9 иА7.

136Глава4. Системнаяплата

Всокете 423 линии идентификации VID[4:0] расположены на контактах А1, A3, В4, В2 и С1, здесь регулировка напряжения более тонкая (табл. 4.7). Выбор частоты шины пока не предусмотрен. Напряжение питания ядра можно проверить на контактах АЗУ, А39, В10...

Таблица4.4. Идентификацияпитаниявсокете8

ПРИМЕЧАНИЕ

Процессоры Pentium II могут иметь питание ядра 1,8-2,8 В, Pentium III — 1,8-2,05 В, вторичный кэш питается от 3,3 В. Процессоры Хеоп (Pentium II и Pentium III) могут иметь питание ядра 1,8-2,1 В, питаниевторичногокэша— 1,8-2,8 В.

Таблица4.6. ВыборчастотысинхронизациисистемнойшиныРб