Cookies op Tweakers

Tweakers is onderdeel van DPG Media en maakt gebruik van cookies, JavaScript en vergelijkbare technologie om je onder andere een optimale gebruikerservaring te bieden. Ook kan Tweakers hierdoor het gedrag van bezoekers vastleggen en analyseren. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Cookies accepteren' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt? Bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door Femme Taken

Architect

PII Overclocking: cartridge wegslopen

19-12-1998 • 06:00

0 Linkedin

PII vs Celeron: cache en cartridge

De onder overklokkers meest populaire processor van dit moment is ongetwijfeld de Celeron 300A met Mendocino core. Zonder noemenswaardige moeite draait 90% ervan op 450Mhz. Soms is zelfs 464MHz en met wat meer moeite 504Mhz haalbaar. Zoals bekend is bij de Mendocino de 2L cache geïntegreerd in de chip. Koel je de chip, dan koel je hiermee meteen de cachechips.

Bij de Pentium II zit dat wat anders. Afgezien van het feit dat een PII 512Kb 2L cache op de halve core snelheid heeft ipv 128Kb op de volle CPU snelheid bij de Celeron A zijn er twee voor overklokkers belangrijke verschillen met de Celeron A: de PII zit verpakt in een cartridge en heeft z'n cachechips op de PCB (Printed Circuit Board / printplaat) zitten, dus niet geïntegreerd in processor zelf.

Deze twee kenmerken van de PII hebben gevolgen voor de overklokbaarheid: omdat de cachechips niet direkt gekoelt worden zullen zij als eerste de gevolgen ondervinden van hogere kloksnelheden, in situaties waarbij de processor wordt overgeklokt.

De cachechips worden te heet en zullen onder volle belasting (bijv. tijdens het deathmatchen van zus of moeder) fouten gaan vertonen in de vorm van vage kick-backs in Windoze (je bent net heftig involved in Half-Life en plotseling wordt je terug in windoos gezet, Half-Life is foetsie maar alles lijkt nog wel te werken). Vertoont jouw systeem ook dergelijke vaag gedrag dan ligt dat vrijwel zeker aan overbelaste cachechips. Om deze veronderstelling zeker te stellen kun je in het BIOS de 2L cache uitschakelen. Doen de problemen zich dan niet meer voor dan weet je zeker dat het aan je L2 cache ligt.

De bedoeling van dit verhaaltje is dus om 1) uit te vogelen hoe we die cachechips kunnen gaan koelen en 2) of deze koelmaatregelen ook effect hebben.

Doos

Goed, iedereen die meer dan 2 seconde naar die PII cartridge gekeken heeft zal zien dat je met geen mogelijkheid de cachechips kunt koelen zolang die cartridge er nog omheen zit. Het ding heeft geen enkel nut en zit er alleen op vanuit marketingtechnische redenen. Men ziet liever zo'n gelikt ogend zwart doosje dan de vage buitenaardse vertoning van zo'n groene printplaat. Misschien dat het ding nog wat functie heeft wat betreft het voorkomen van vervalsingen, zodat niet iedere Willie vanuit z'n garage PII's gaat remarken, maar gebleken is dat een beetje nuchtere crimineel de cartridge gewoon keihard mee vervalst, dus dat kan ook geen doorslaggevende reden zijn om de cartridge te gebruiken.

Die cartridge is dus nutteloos en moet weggesloopt worden. Als je de cartridge van wat dichterbij bekijkt zul je zien dat er geen mogelijkheid is om dat ding op een beschaafte manier weg te krijgen. De plastic cartridge zit muurvast vastgeklemd aan de metalen plaat. No way dat je 'm op vriendelijke wijze eraf krijgt: alleen bruut geweld zal 'm leren.

OK, het klinkt misschien wat grof om je dure PII met een schroevendraaier te lijf te gaan, maar het valt best mee. Zolang je het slim aan pakt is de kans dat je het ding dood maakt erg klein. Maak wel ff een overweging of het waard is om je PII van z'n cartridge te ontdoen. Niet alleen is het de vraag of het nut heeft, je maakt 'm ook meteen zo goed als onverkoopbaar: wie wil er nou een CPU waarvan duidelijk te zien is dat het ding overgeklokt is? En als je nog garantie had, dan ben je die ook meteen kwijt...

How to sloop de cartridge

Nou's-tie kaduk!

Goed, je wilt 'm dus weg hebben, die cartridge. Moeilijk is het niet, alles wat je nodig hebt is een schroevendraaier die gaat fungeren als breekijzer. Neem wel een sterke, anders zit je zo dadelijk met een krom gebogen schroevendraaier en een cartridge die nog net zo hard je PIItje beklemd als voor jouw heldhaftige krachtsvertoon. Ik kan het weten, want ik heb er een schroevendraaier mee krom gekregen, getuige ook de scan hiernaast.

To the point: het plastic omhulsel van de PII is op 4 punten verbonden met de metalenplaat aan de achterkant van de PII (waar de heatsink op bevestigd is). Eerst moet je een platte schroevendraaier (dus geen kruiskop, maar daar was je waarschijnlijk zelf wel achter gekomen) aan de bovenkant van de cartridge tussen cartridge en metalen plaat zetten en de bovenkant los wippen. Doe dit op twee plaatsen: horizontaal op 1/4 deel van de cartridge (1) en op 3/4 deel van de cartridge (2). Vervolgens zet je de schroevendraaier op dezelfde manier aan de zijkanten tussen de cartridge en metalen plaat (3) (4). Je zult de nodige kracht moeten gebruiken om de cartridge te forceren. Steek de schroevendraaier niet te ver in de spleet tussen cartridge en metalen plaat, anders kun je de printplaat beschadigen!

Koeling van de cachechips

Als alle vier de punten open gebroken zijn kun je de cartridge verwijderen. Wat overblijft is een naakte PII met aan één kant van de PCB de metalen plaat. Aan de andere kant zien we 3 chips. In het midden de cachecontroller en aan de linker en rechterzijde de twee cachechips. Aan de andere zijde, tussen printplaat en metalen plaat (waar ook de processor zelf zit) bevinden zich de twee andere cachechips.

Hier een paar foto's om het geheel te verduidelijken:

Op bovenstaand plaatje zie je de voorkant (of achterkant, ligt er maar hoe je er tegenaan de kijkt) van de printplaat (plaatje geript van Tom's Hardware Guide).

Hierboven zie je de achterkant van de printplaat. Normaal gesproken zit hier dus de metalen plaat (ook dit plaatje heb ik vriendelijk gejat van THG).

De twee cachechips aan de voorkant zijn eenvoudig te koelen. Ik heb hiertoe twee ventilators die afkomstig zijn van Pentium heatsinks naast elkaar op de PCB gelijmd (mbv van Bison Power Glue, daar krijg je alles mee vast). Aanvankelijk was ik van plan om een Pentium of 486 heatsink op de cachechips te plakken, maar dit bleek niet mogelijk te zijn. De printplaat zit aan de metalen plaat geklemd dmv een aantal pinnetjes. De pinnetjes verhinderen dat de heatsink het oppervlak van de cachechips kunnen raken (de pinnetjes zie je trouwens niet op de foto's hierboven, je kunt nog wel de gaten in de printplaat zien waar deze pinnetjes uit steken).

Je zou natuurlijk de klem kunnen verwijderen, maar die zit zodanig vast dat je 'm niet op een vriendelijk manier lost kunt krijgen. Je zou de pinnetjes door kunnen zagen. Tweede opties is om zelf een heatsink op maat te zagen die wel in het beperkte oppervlak tussen de pinnetjes past.

Ik heb gewoon voor de makkelijke weg gekozen, dus geen heatsink op de cachechips maar alleen twee ventilators die koude lucht over de chips blazen. Dit is voldoende om de temperatuur laag te houden.

De achterkant

De cachechips aan de andere kant van de PCB zijn moeilijker te koelen. Deze bevinden zich tussen de PCB en metalen plaat en je kunt er daarom geen ventilator tegenaan gooien. Tenzij je bereidt bent om de metalen plaat weg te slopen (door de pinnetjes waarover ik het hiervoor had weg te zagen) is de enige manier om die dingen te koelen het verbinden van de cachechips met de metalen plaat, zodat de cachechips hun warmte kunnen afstaan aan de metalen plaat, die vervolgens weer wordt gekoeld door de heatsink.

De ruimte tussen het oppervlak van de cachechips en die van de metalen plaat is ongeveer 4mm. Vinden van een geschikt plaatje metaal om deze ruimte op te vullen kan lastig zijn. Een simpele doch geniale oplossing las ik in Tom's SL2W8 overclocking artikel: gebruikt een munt! De Nederlandse gulden komt qua formaat al redelijk in de buurt. Smeer er wat koelpasta op en hopla je hebt het gat dichtgegooid.

De cachechips kunnen hun warmte nu in ieder geval kwijt, toch zal de koeling altijd minder zijn dan wanneer je er direkt een fan of heatsink op kunt zetten. Zoals gezegd zitten de cachechips op een erg lastige plaats waar weinig aan de verhelpen valt. Ik heb niet het gereedschap om dit voor elkaar te krijgen. Een mogelijke oplossing zou zijn om de PII te koelen met een Socket7 heatsink en de cachechips met hun eigen heatsink/fan combo. Zonder metalen plaat zit je ook zonder bevestiginspunten voor de heatsink, dus zul je de heatsink moeten vastgluen. Super glue werkt fantastisch (super glue aan de randen, koelpasta in het midden van de chip) maar heeft als lullig nadeel dat je die heatsink er waarschijnlijk nooit meer af zult gebruiken (zonder de chip behuizing tegelijkertijd mee te slopen).

Wil je niet zover gaan om ook de metalen plaat weg te slopen, dan zit je dus met een paar redelijk gekoelde cachechips aan de kant van de metalen plaat en een paar goed gekoelde cachechips aan de 'vrije' kant van de PCB. Echter, één falende cachechip zal je PC doen crashen, dus de lastig te koelen cachechips aan de kant van de metalen plaat blijven de kritieke faktor.

De resultaten

OK, ik zal je niet langer in spanning houden, hier de resultaten: het effect van al m'n sloop werkzaamheden was absoluut 0,0! Helemaal niets! (wat een anti-climax >:] ) Met cartridge draaide m'n PII-233 rock-solid op 309MHz. Ik had gehoopt met extra koeling van de cachechips minstens een absoluut stabiele 336Mhz te kunnen bereiken. Ik krijg echter nog steeds 'kick-backs' op die snelheid, al duurt het wel wat langer voordat ze voorkomen (eerst al naar een paar seconden, nu naar 2 minuten).

M'n missie werd dus een complete mislukking. Ik heb m'n PII virtually onverkoopbaar gemaakt en ben er qua stabiliteit weinig mee opgeschoten.

Uiteraard is hier een verklaring voor: de cachechips op een PII zijn gerate op een bepaalde toegangssnelheid. De PII-233 heeft dezelfde 7ns cachechips als de PII-300, geschikt voor snelheden tot ongeveer 166Mhz (zoals je weet draait de L2 cache bij de PII op de halve CPU snelheid). Mijn conclusie is dat de cachechips zullen falen zodra zij boven hun toelaatbare snelheid onder volle belasting (in games) moeten werken. Anders had ik toch op z'n minst enige verbetering moeten hebben kunnen constateren. De stap van 155Mhz naar 168MHz is niet zo bijster groot, je zou verwachten dat die met extra koeling wel te overbruggen is.

Om zeker te zijn dat de cachechips het probleem zijn heb ik m'n PII getest met L2 cache uitgeschakeld in het BIOS. Resultaat: absoluut stabiel tot 360MHz. Op 392MHz bleef hij hangen tijdens het opstarten van Windoos. 392Mhz is me wel een paar keer gelukt, toen het buiten beneden 0 was (remember: de heatsink van m'n PII wordt gevoed met koude lucht van buiten, zie m'n artikel over extreme cooling).

Verhoging van het voltage had ook geen effect op de stabiliteit van de cachechips. Deze bleven falen op 336Mhz en hoger.

Dus..?

Wil dit zeggen dat het verwijderen van de cartridge nutteloos is? Ik kan me situaties voorstellen waarin de cachechips door een slechte airflow en daarmee een hoge temperatuur in de kast al gaar worden voordat zij hun maximale snelheid behalen. Dus bijv. een cachechip die gerate is voor 225MHz maar op 200Mhz (PII-400) al dermate heet wordt dat-ie fouten gaat vertonen. En dat geval zou extra koeling door het verwijderen van de cartridge en eventueel de metalen plaat kunnen helpen.

De koeling van de cachechips zal na verwijdering van de cartridge altijd beter zijn (uitgaande van de veronderstelling dat je airflow ok is). Half geleiders voelen zich altijd gezonder op lagere temperaturen, dus je doet je PII er wel een pleziertje mee. Bij doorgeflipte overklokkers die een persoonlijk band met hun geliefde CPU voelen zal dit voor een zekere gemoedsrust zorgen .

De vraag is natuurlijk of dit alles het waard is. Je raakt je garantie kwijt, niemand zal je PIItje 2dehands willen kopen aangezien er duidelijk sporen van 'misbruik' c.q. overclocking zijn geweest en je loopt een (minimaal) risico dat je tijdens het wegslopen van de cartridge je PII om zeep helpt.

Natuurlijk moet je deze keuze voor jezelf maken. Ik denk dat bezitters van oude Klamath PII's met een BX plank beter een C300A kunnen halen. Die dingen kosten op dit moment niets meer (FL 225,-) en je zit voor 90% gegarandeerd op 450Mhz. Binnen afzienbare tijd zullen de Slot1 Celerons vervangen worden door Socket370 exemplaren. Klamath bezitters die met een slecht overklokbare PII zitten en er over na zitten te denken om een C300A te nemen kunnen beter snel reageren, anders is die Celeron gevlogen. De C300A was een kadootje van Intel en wellicht komt er nooit meer zo'n overklokvriendelijke CPU, niet onwaarschijnlijk nu betrouwbare bronnen hebben aangekondigd dat Intel een frequency lock op zijn toekomstige processor zal aanbrengen (en naar geruchten gaat AMD hetzelfde doen).

Maar nu raak ik geloof ik een stukke off-topic.

Meer info over overklokken op World of Tweaking:

- Overclocking basics
- System cooling
- Extreme cooling
- C300A overclockers guide
- ComputerNerd Wopper review
- ComputerNerd FAP2X3B review

Opmerkingen over dit artikel kun je dumpen op het forum (ga daar vooral ff een keer kijken, want het is er errug leuk)...

Wat vind je van dit artikel?

Geef je mening in het Geachte Redactie-forum.

Reacties

Er zijn nog geen reacties geplaatst

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Nintendo Switch (OLED model) Apple iPhone 13 LG G1 Google Pixel 6 Call of Duty: Vanguard Samsung Galaxy S22 Garmin fēnix 7 Nintendo Switch Lite

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2022 Hosting door True