Экстремальный разгон ноутбука


Часть 2: разгон путем изменения параметров работы тактового генератора

Предупреждение: модификации, о которых рассказывается в этой статье, могут привести к необратимому выходу ноутбука из строя и дальнейшему дорогостоящему ремонту! Любые действия, описанные в настоящем материале, производятся пользователями на свой страх и риск.

Если Вы не уверены в своих действиях или не очень хорошо знакомы с устройствами, описанными в статье, не стоит прибегать к описанным методам разгона!

Если Вы еще не ознакомились с первой частью материала, можете прочитать ее здесь.

Введение

Разогнать ноутбук непросто, но возможно. В предыдущем материале о разгоне ноутбука я уже показал один из путей на примере своего экземпляра. Кроме того, там был упомянут способ разгона процессора путем BSEL-мода на пинах (выводах) тактового генератора (далее ТГ). В этом материале поговорим о нем подробнее.

Основное достоинство этого способа разгона состоит в том, что он работает на любых ноутбуках, более того, это единственная возможность разогнать «неразгоняемые» модели. Под «неразгоняемыми» я имею ввиду ноутбуки, которые невозможно разогнать традиционными способами, а именно:

  • программно, потому что тактовый генератор либо не поддерживается существующими приложениями, либо просто не имеет возможности "правильного" управления частотой FSB. Вообще, почти все современные ТГ дают пользователю возможность изменять частоту FSB на ходу, причем с малым шагом. Однако сейчас наметилась тенденция устанавливать в ноутбуки "урезанные" версии ТГ, в которых частоту FSB менять можно только вместе с остальными частотами, т.е. другие компоненты ноутбука также начинают работать на повышенных частотах, вследствие чего система часто теряет стабильность. Такие ТГ встречаются на ноутбуках все чаще.
  • BSEL-мод на пинах процессора, потому что множитель процессора либо блокируется на минимально возможном (это утверждение справедливо для процессоров Intel с поддержкой EIST), обычно это коэффициент х6. Также возможна ситуация, что комбинации BSEL, отличные от заводской, заблокированы в BIOS-е или аппаратно.

Рассматриваемый способ разгона заключается в непосредственном вмешательстве в схему подключения микросхемы тактового генератора. Основное его преимущество состоит в том, что это аппаратный метод разгона, он работает с момента старта системы, настройки разгона не сбиваются при программном сбое, перезагрузке или переустановке операционной системы. А основной недостаток состоит в том, что  выбрать частоту работы можно только из стандартного набора, а именно 100, 133, 166, 200, 266, 333, 400 МГЦ (изредка на ноутбуках встречаются ТГ фирмы IDT (ICS), которые имеют дополнительные пины, позволяющие выставлять и промежуточные значения частоты FSB).

Для того, чтобы использовать этот метод разгона, необходимо уметь работать с паяльником, а также иметь соответствующий паяльник: маломощный с острым жалом, а не дедушкин девяностоваттник с жалом а-ля топор и толщиной с палец. Кроме того, нужен мультиметр. Наконец, потребуются и некоторые технические познания, особенно они важны, если нет технической документации на ТГ или на ноутбук.

Впрочем, не надо думать, что если Вы почти ничего не знаете об устройстве железа, то разогнать таким способом ноутбук Вам не под силу. Я далеко не специалист по микроэлектронике и ещё полтора года назад не имел представления о том, что такое тактовый генератор и как он взаимодействует с остальными компонентами системы. Однако после того, как я купил ноутбук, который оказался как раз из числа «неразгоняемых», любопытство и желание все-таки его разогнать заставило меня изучить все эти премудрости. И далее я постараюсь рассказать об использованном мной методе разгона и о способах его реализации. Причем на деле все гораздо проще, чем кажется. Так что, если ваш ноутбук не поддается другим методам разгона, но при этом у вас есть достаточно энтузиазма, думаю, особых трудностей в реализации описанной здесь методики разгона у вас не возникнет.

Немного теории

Как уже было сказано выше, суть этого способа разгона состоит в том, чтобы заставить ТГ выдавать частоту FSB, отличную от той, что задается BSEL-пинами процессора. Он применим не только к ноутбукам, но и к любым другим электронным устройствам, где используется тактирующая микросхема, которая выдает выходную частоту в зависимости от состояния некоторых своих выводов.  

На всех ТГ в ноутбуках существуют три вывода (пина), которые в момент старта принимают значения логического нуля (низкий уровень) и логической единицы (высокий уровень). В нормальной ситуации комбинация значений BSEL-пинов ТГ определяется значениями BSEL-пинов процессора. Именно поэтому когда Вы заменяете процессор с одной частотой FSB на процессор с другой частотой FSB, новый процессор работает на своей частоте FSB, а не на старой. Комбинации нулей и единиц на пинах ТГ дают несколько вариантов возможных стандартных частот, например 000 это 266МГц, 010 это 200МГц и т п. Под низким и высоким уровнем подразумеваются определённые уровни напряжения, которые подаются на эти самые выводы, причем для разных ТГ они различаются. Посмотреть эти напряжения можно в документации на ТГ либо элементарно замерить их в момент старта.

Основной особенностью этого метода разгона является то, что вся остальная система не знает об изменении частоты FSB.  То есть, все параметры, которые выставляются в зависимости от частоты FSB, остаются теми же, что и при частоте по умолчанию. Это влечет за собой некоторые трудности при разгоне, например, оперативная память начинает работать на значительно большей частоте. Тогда она может не выдерживать работы с таймингами, выставленными для частоты по умолчанию, и начинает терять стабильность. В этом случае  потенциал разгона будет ограничен возможностями оперативной памяти. Ограничивающим фактором могут стать и внутренние тайминги чипсета.

Приведу некоторые цифры:  в моем ноутбуке установлен процессор Intel Т7300 со стандартной частотой шины 200МГц. Мне удалось переключить шину с 200 на 266 МГЦ. А вот попытка разогнать ее с 200 до 333 МГЦ не увенчалась успехом. При этом с 266 до 333 МГЦ шина разгоняется (частота шины 266 МГЦ в данном случае выставлялась путем модификации BSEL на пинах процессора). Однако в моем случае не удалось точно определить, что именно не может работать на 333 МГЦ – чипсет или память (если это память, то возможность перехода напрямую с 200 на 333 МГЦ еще нужно проверить с другими планками памяти). И если с таймингами памяти еще можно поиграть программно, отредактировав данные SPD в самих модулях, то параметры работы чипсета программно не отредактируешь (модификацию прошивки BIOS в расчет не берем, так как в случае с ноутбуком заниматься этим достаточно опасно).

Впрочем, в большинстве случаев столь экстремальные модификации и не понадобятся, потому что слабая система охлаждения ноутбука с трудом справляется и с небольшим подъемом частоты процессора. Тем более, что ноутбучные процессоры не сильно и разгонишь без повышения напряжения питания, а сильно задирать питание нельзя как раз из-за слабой системы охлаждения.

 Кстати, стоит отметить, что начиная с частоты в 100МГц и до 200МГц, шаг составляет 33МГц, а после 200МГц –  уже 66МГц, т.е. в два раза больше. Следовательно, существует вероятность того, что заработают скачки 100->166, 133->200, т.е. скачки через одну ступеньку.

Практика

Заранее хочу предупредить, что все действия со своим железом вы производите на свой страх и риск. За любой вред, моральный и материальный, который может быть нанесен в результате следования Вами советам, данным в этой статье, ответственность несете только вы сами и ни в коем случае не автор данного материала.

Реализацию этого способа разгона мы рассмотрим на примере тактового генератора, совместимого с СК505. Это значит, что какой бы ТГ у Вас ни был, если он из семейства СК505, то эту статью можно использовать как пошаговую инструкцию, в точности повторяя описанные мною действия. Важно помнить, что выводы ТГ СК505, управляющие тактовой частотой, помимо выбора частоты FSB системы несут также дополнительные функции, и эти функции одинаковы у всех ТГ данного семейства. Например, пин FS_A на моём ТГ также задает тактовую частоту шины USB. Так как он из семейства СК505, то можно утверждать, что любой другой ТГ из этого семейства тоже будет использовать пин, аналогичный FS_A (они могут называться по-разному) для той же функции по тактованию USB.

Если генератор не относится к семейству СК505 то нужно либо искать техническое описание на него, либо применять смекалку с мультиметром, смотреть разводку на плате и экспериментальным путем пробовать делать логический 0 или 1 на нужных выводах ТГ для задания той или иной частоты.

Однако вернемся к нашему примеру. Для CK505 нужные выводы несут на себе следующие функции:

  • FS_A=BSEL[0], а также частоту USB
  • FS_B=BSEL[1], а также функцию TEST_MODE
  • FS_C=BSEL[2], а также функции TEST_SEL и REF (14.318 MHz reference clock output)

Типичная схема подключения ТГ СК505, где сопротивления R1-R3 могут быть различных номиналов либо отсутствовать вообще:

С выводом FS_B проблем нет, его можно спокойно отсоединять от схемы и подавать на него либо низкий, либо высокий уровень, т.к. функция TEST_MODE на работу ноутбука в нормальном режиме не влияет. А вот с остальными двумя выводами все не так просто. Если R1-R3 не равны нулю и нужно подать высокий уровень, то проблем не возникает, а вот с низким уровнем немного сложнее: нужно разомкнуть цепь между ТГ и сокетом процессора, при этом не отключив частоту USB на FS_A и REF на FS_C. То есть, грубо говоря, нужно найти развилку на плате, где расходятся дорожки, ведущие к USB и REF, и дорожки, ведущие к процессору, и «рубить» линию со стороны сокета процессора, после чего подавать на свободный конец со стороны ТГ низкий уровень.

На практике, мне удавалось удачно увеличить частоту шины с 200 до 266 МГЦ и с 266 до 333 МГЦ. Кроме того, человек с ником «Константин с Байконура» удачно увеличил частоту шины со 166 до 200 МГЦ.

Но вернемся к нашему способу разгона. Таблица частот выглядит следующим образом:

FS_C

FS_B

FS_A

Частота FSB, МГц

1

0

1

100

0

0

1

133

0

1

1

166

0

1

0

200

0

0

0

266

1

0

0

333

1

1

0

400

Для моего ТГ низкий уровень FS пинов составляет 0-0.3В, высокий уровень –  0.7-1.5В (по техническому описанию). В качестве высокого уровня было выбрано среднее напряжение 1.05В, в качестве низкого – земля. 1.05В является одним из стандартных напряжений, его можно найти на плате рядом с ТГ, а землю вообще взять из любого удобного места.

Существует всего шесть вариантов изменения состояния FS-выводов ТГ, которые нужно рассмотреть, а именно:

1)FS_A, переход из 0 в 1. Просто подаём на этот вывод высокий уровень через сопротивление.

2)FS_A, переход из 1 в 0. Ищем на плате место (начиная от ТГ) где дорожка от вывода разделяется на две ветки, одна из которых идет к сокету (можно прозвонить ее мультиметром с BSEL-контактами сокета - на нужной ветке будет сопротивление в несколько кОм либо ноль). Аккуратно перебиваем сокетную ветку в удобном месте (на случай если придётся сращивать обратно) и замыкаем на низкий уровень ту сторону, которая идет к ТГ.

3)FS_B переход из 0 в 1. Просто подаём на этот вывод высокий уровень через сопротивление.

4)FS_B переход из 1 в 0. Отсоединяем вывод от платы и подаем на него низкий уровень.

5)FS_C переход из 0 в 1. Действия аналогичны пункту 1 и 3.
6)FS_C переход из 1 в 0. Действия аналогичны пункту 2 и 4.

Стоит отметить, что если сопротивления R1-R3 равны нулю, то при подаче высокого напряжения также необходимо разрывать линии между ТГ и сокетом. Сопротивление Rx необходимо, чтобы не спалить ТГ и исключить короткое замыкание в случае подачи низкого уровня. Это сопротивление нужно подбирать. Удобно взять подстроечный резистор где-то на 10-20 кОм и, начиная с максимума, уменьшать сопротивление с шагом в 100-200 Ом, пока система не запустится на нужной частоте. В случае с подачей низкого уровня на пин FS_B сопротивление Rx можно не ставить, если разрыв делать до того места, где дорожка разветвляется на сокетную линию и TEST_MODE. Напомню, что частота выставляется в момент старта, так что крутить сопротивление на работающей системе не стоит. Выключатель устанавливается для того, чтобы можно было отключать разгон, можно обойтись и без него.

Ниже приведена фотография моего ТГ после модификации. На этой фотографии видно, как реализован переход 200->266 "намертво". Следуя таблице, нужно было отсоединить вывод FS_B от схемы и подать на него низкий уровень, т.е. сделать из комбинации 010 комбинацию 000.

Красная стрелка указывает на пин FS_B, зелёная указывает на точку, с которой взят низкий уровень (масса). Дорожка от FS_B перебита в нескольких миллиметрах от ТГ, сразу после пайки провода(на фото этого практически не видно). Результат налицо:

Реализация

Те, кто умеет работать с паяльником, знают, насколько тяжело работать с такими мелкими линиями. Поэтому  я дам пару советов тем, кто никогда не занимался пайкой столь мелких деталей.

Если речь идет о микросхеме в упаковке QFN, такой, как на фото (квадратная микросхема с выводами по всем четырем бокам), то лучше припаивать провод не к самой ножке микросхемы (она очень тонкая), а к аккуратно зачищенной и залуженной дорожке, которая идет к этой ножке, в любом удобном месте. Либо вообще к любому более-менее крупному элементу, который соединен с этой ножкой.

При пайке к мелким элементам надо соблюдать предельную осторожность: они могут прилипать к паяльнику или перегреваться, в этом случае припой уже не будет на них ложиться. В случае, если вы замыкаете какую-либо линию, советую сразу впаивать выключатель, чтобы не тыкать лишний раз паяльником в плату.

Если нужно перебить дорожку, старайтесь делать разрыв как можно меньше, чтобы потом, если надо будет срастить её обратно, просто замазать её жирным карандашом. Если разрыв большой, то можно залудить дорожку и покрыть разрыв слоем припоя, либо использовать токопроводящий лак. Все провода после пайки надо сразу приклеивать к плате чем-нибудь, чтобы случайно не оторвать. Лучше всего для этой цели подходит термоклей, в крайнем случае можно использовать обычный скотч. Изолентой лучше не пользоваться, т.к. плата нагревается, клей на изоленте разжижается и она отваливается. Провода стоит брать многожильные с ПВХ-оплёткой, а при пайке к особо тонким местам часть жил на конце провода удалять. Можно использовать жилы от 80-жильного шлейфа IDE, но нежелательно.

Заключение

 Обычно найти техническую документацию (datasheet) на ТГ в новых или редких ноутбуках очень сложно, а техническое руководство (Service Manual) на сам ноутбук так вообще почти нереально. Отсюда вытекает вопрос – как найти FS (Frequency Select) пины, если нет даташита?

Сделать это относительно несложно. Для этого понадобится даташит на установленный процессор, в котором надо найти, где в сокете расположены контакты BSEL[0,1,2]. Иногда эти контакты соединены напрямую с FS-пинами ТГ и "вызвонить" их тестером не составляет труда. Труднее, когда они соединены через сопротивление. В этом случае надо искать сопротивления, обычно они находятся прямо возле ТГ, поэтому  достаточно прозвонить линии между сокетом и ТГ «после» сопротивлений. Зная, с какими BSEL-контактами сокета соединяются найденные пины клокера, можно определить функции этих самых пинов. Функции для СК505 уже были описаны выше. Если ваш ТГ не относится к этому типу, то достаточно знать тип генератора и раздобыть даташит на любой ТГ этого типа, необязательно на свою модель.






Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.