Регулирование напряжения питания процессоров Intel

ВНИМАНИЕ! Автор статьи не несет никакой ответственности за любой вред, нанесенный компьютеру вследствие применения описанных здесь действий

Одним пользователям везет больше, другим меньше. Бывают счастливчики, которым достаются процессоры, легко разгоняющиеся до следующей "стандартной" частоты FSB: Celeron до 100, а Рentium III "Е"-модификации до 133 МГц соответственно. Однако подобный процессор не так-то просто раздобыть: на рынках они есть, но продавцы за "гарантировано" разгоняемый камень чаще всего хотят столько, что можно купить процессор с примерно такой же, но "родной" частотой, гарантированной производителем. Но нередко попадаются процессоры, работающие на повышенной частоте, но нестабильно. То есть появляются неожиданные сбои, программы "выполняют недопустимые операции" и закрываются, взгляд радуют "синие экраны" и тому подобные прелести.

Часто от этого можно избавиться поднятием напряжения питания процессора. У классического Celeron (на ядре Mendocino; т.е. модели 300A-533) стандартное напряжение ядра составляет 2 В. В принципе, без особого риска его можно поднять на 5-10% (до 2.1 - 2.2 В). Абсолютно то же самое касается и процессоров с ядром Coppermine (Celeron 533A-766 и Pentium III): меняются лишь абсолютные цифры.

Однако хорошо, если при помощи BIOS или джамперов на материнской плате можно выставить нужный уровень напряжения, а что делать, если такая возможность отсутствует (что обычно и бывает, если говорить о недорогих материнских платах)? Фактически пропадает основная идея разгона: на недорогом "железе" получить большую производительность. На платах с разъемом Slot 1 можно применять специальные переходники, однако пользователям сокетных плат от этого не легче (к тому же, иногда и 5-7 долларов разницы в цене переходника с регулировкой напряжения и простенькой моделью без оной критичны). Разница же в цене между платами, рассчитанными на оверклокинг и дешевыми сокетными моделями составляет до 30 долларов (к тому же большинство таких плат имеют АТХ-формат, так что при апгрейде компьютера приходится менять и корпус), а ради экономии такой суммы иногда стоит воспользоваться несколько нестандартными методами.

В последнее время тема изменения напряжения питания стала актуальной не только для оверклокеров. Дело в том, что имеющиеся в наличии платы на старых чипсетах (LX, EX, BX, ZX, Apollo Pro) зачастую способны работать с, как минимум, новыми Celeron (иногда сразу, иногда после некоторой модификации), а иногда и Pentium III, и единственным препятствием является преобразователь напряжения на плате, неспособный обеспечить менее 1.8 В. Вполне логичным решением данной проблемы является принудительный перевод процессора на данное напряжение.

Предупреждение. Не стоит забывать о том, что при увеличении напряжения, увеличивается и рассеиваемая процессором мощность. Особенно это касается разгона: дополнительное тепловыделение будет наблюдаться и из-за увеличения частоты процессора. Поэтому стоит заранее задуматься о хорошем охлаждение процессора (впрочем, сделать это стоит в любом случае, независимо от того, будет увеличиваться напряжение или нет)

Для питания процессоров класса Pentium II и Celeron требуются довольно мощные источники питания, поэтому питание вторичного кэша (на рисунке обозначен Vccs) отделено от питания ядра (Vccp) причем при совпадающих номиналах значения напряжения линии Vccs не используются. То есть в зависимости от типа процессора (от того какой уровень напряжения на соответствующей ножке процессора), стабилизатор на материнской плате выставляет нужное напряжение.

Таблица №1. Идентификация напряжения питания
VID[4:0]	Напряжение, В	VID[4:0]	Напряжение, В
01111	1.30	11111	нет процессора
01110	1.35	11110	2.1
01101	1.40	11101	2.2
01100	1.45	11100	2.3
01011	1.50	11011	2.4
01010	1.55	11010	2.5
01001	1.60	11001	2.6
01000	1.65	11000	2.7
00111	1.70	10111	2.8
00110	1.75	10110	2.9
00101	1.80	10101	3.0
00100	1.85	10100	3.1
00011	1.90	10011	3.2
00010	1.95	10010	3.3
00001	2.00	10001	3.4
00000	2.05	10000	3.5

VID[4] используется только в SEPP/SECC-исполнении (Slot1), поэтому увеличить напряжение на платах для Socket 370 можно только до 2.05 В. Для работы со всеми процессорами Intel необходима поддержка значений, выделенных жирным шрифтом; подчеркиванием выделены напряжения питания для процессоров FCPGA.

Таблица №2. Питание некоторых процессоров
Процессор	Vccp, ядро, В	Vccs, Кэш, В
Pentium II 233-300 (Klamath)	2.8	3.3
Pentium II 266-450 (Dechutes)	2.0	2.0
Pentium III 450-550 (Katmai)	2.0	3.3
Pentium III 600 (Katmai)	2.05	3.3
Celeron 266-533 (Covington, Mendocino)	2.0	-
Celeron 533A-600	1.5 1.7	-
Celeron 633-766	1.65 1.7	-

Физически (0) означает что ножка подключена к земле (GND или Vss), а (1) что вывод свободен, то есть ни к чему не подключен (на ножке должен быть потенциал логической единицы).

Таким образом, можно сделать так, чтобы стабилизатор выдавал не стандартные 2 В для Celeron (дальше пойдет речь именно о них), а больше или меньше (что интересно, в некоторых случаях наблюдалось улучшение стабильности работы при пониженном напряжении).

На рисунке показаны контакты для сокетных процессоров. У процессоров, изготовленных в конструктиве Slot 1, за идентификацию питания отвечают следующие выводы:

Например, если заклеить VID[4], VID[3], VID[2], то получим напряжение 2.2 В. Этого должно хватить любому любителю разгона, и, в то же время, вполне приемлемо для того, чтобы при хорошем охлаждении процессор работал достаточно долго :) То есть достаточно легко можно получить некоторые уровни напряжений для чего требуется только заизолировать некоторые ноги. Например, для PPGA и SEPP (Slot1):

Остальные значения получить труднее, так как необходимо более сильное воздействие на процессор - придется соответствующий контакт процессора или разъема соединить с землей (GND). Так, например, соединив с помощью проводка и пайки выводы слота (или сокета) VID[0] и GND на обратной стороне материнской платы, получим напряжение 2.05 В. Однако это рискованная операция так как в случае ошибки или неаккуратной пайки напряжение цепей ввода-вывода (3,3 В) может попасть на ядро, что приведет к печальным последствиям. Зато таким образом, можно получить на ядре процессора любое напряжение из таблицы №1.

Собственно о том, как заклеить ножки. Есть несколько вариантов. Во-первых, можно заизолировать их путем нанесения прочного лака. Этот способ нормально действует только при действительно прочном лаке, так как при установке в гнездо ноги процессора испытывают большое физическое усилие, что может привести к разрушению изолирующего слоя и, соответственно, на ядро может попасть не запланированный уровень напряжения (например 2.6 вместо 2.2 В при нарушении изоляции проводника VID[2]). Во-вторых, у сокетного процессора их можно просто откусить а у слотового - перерезать соответствующие проводники, но это способ не оставляет шансов для отступления (если перерезанный проводник еще можно спаять, то припаять откушенную ногу довольно проблематично).

Самым реальным, по-видимому, является вариант с заклеиванием ног процессора. В случае корпуса типа SEPP/SECC можно воспользоваться скотчем, аккуратно вырезанным по форме контактной площадки. На плате процессора есть надписи, при помощи которых можно сориентироваться, где какой вывод расположен. В случае PPGA и FCPGA можно воспользоваться таким способом. Из фторопластовой или полиэтиленовой пленки (такой, какая применяется для изготовления пакетов) вырезается круг диаметром около 5 мм. Он размещается так, чтобы его центр оказался точно над контактом, который нужно заизолировать. Затем швейной иглой края круга опускаются между выводами.

При установке никаких проблем обычно не возникает, однако проблема может возникнуть при извлечении процессора из сокета: пленка остается внутри, и извлечь ее не такт-то просто (в крайнем случае сокет можно разобрать и вытащить оттуда все лишнее :))

На фотографии "подготовлена" ножка VID[1]

При должной аккуратности и внимательности произвести необходимые операции довольно легко.

Те же способы пригодны и для повышения или понижения напряжения питания в Pentium II и Pentium III, как в исполнении под Slot 1, так и под FCPGA (разумеется, с соответствующими изменениями касательно уровней напряжения). Следует правда учесть, что, в случае процессоров с ядрами Klamath и Coppermine, для повышения напряжения питания браться за паяльник придется обязательно: без замыкания части контактов на "землю" в данном случае обойтись не удастся (в отличие от ядер, рассчитанных на напряжение 2.0 В).

Также не стоит забывать о том, что не все регуляторы напряжения, устанавливаемые на материнских платах, поддерживают абсолютно все уровни. Соответствующая микросхема обычно расположена около процессорного гнезда. По ее маркировке можно узнать фирму-производителя чипа, а, следовательно, и ее характеристики. Вот адреса некоторых фирм производящих регуляторы напряжения:

В статье были использованы материалы из книги Михаила Гука "Процессоры Pentium II, Pentium Pro и просто Pentium" издательства "Питер", а также официальная документация фирмы Intel по процессорам Celeron, доступная по этому адресу