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Socket 3 clock multiplier detection (AMD Am5x86-P75 4x clock mode)
Se una motherboard Socket 3 non ha i jumper specifici per l'impostazione del clock multiplier 2x è possibile farlo collegando il pin CLKMUL R-17 con uno dei ground Vss. Il moltiplicatore 2x viene mappato sul 4x dall'Am5x86-P75 per poter funzionare alla frequenza di 133MHz con il bus a 33MHz.
High-Performance Design
L'AMD Am5x86-P75 133MHz (X5) è stata una delle più veloci CPU per Socket 3: con clock multiplier 4x e frequenza pari a 133MHz il performance rating (PR, introdotto da AMD proprio con questa CPU come indice di confronto con le rivali di Intel) era quello di un Pentium 75MHz. In overclock con il bus a 40MHz la frequenza arrivava a 160MHz e il sistema (stabile) aveva il PR di un Pentium 90MHz.
L'Am5x86-P75 consentiva l'upgrade low-cost dei sistemi 486 rispetto ad altre soluzioni come l'Intel Pentium Overdrive. Alcuni costruttori di terze parti misero in commercio dei bundle costituiti da CPU, voltage adapter e ventola di raffreddamento (come il Kingston TurboChip 133MHz) per l' upgrade diretto anche delle motherboard più vecchie. Prodotto fino al 1999 viene ancora oggi utilizzato nei sistemi embedded.
Prerequisiti per il CPU upgrade
Pinout e configurazioni dell'Am5x86-P75 sono compatibili con il P24D (486DX2 Write-Back Enhanced) ma sono richiesti:
- low-voltage: 3.45V ± 0.15V, se non è supportato dalla motherboard è necessario l'utilizzo di un voltage adapter;
- 2x clock: con il bus a 33MHz il clock multiplier deve essere 2x; la CPU effettua internamente un remapping sul 4x per funzionare alla frequenza di 133MHz (AMD implementò questa soluzione per superare il limite architetturale del Socket 3 che non consentiva l'impostazione di un clock-multiplier 4x);
- WB/WT L1 cache: se lo schema è supportato dalla motherboard, la cache L1 è 16KB Write-Back altrimenti un resistore interno alla CPU provoca lo switch automatico alla cache Write-Through;
- BIOS update: i BIOS meno recenti potrebbero non rilevare correttamente la CPU mostrando come tipo di processore '5x86', 'Am486DX2-S', 'Enhanced Am486DX2', 'Am486DX4-S', 'Enhanced Am486DX4', 'P24D'. Senza un BIOS update non dovrebbero esserci problemi di funzionamento poichè l'Am5x86 non richiede registri specifici programmabili; comunque, se la CPU non viene riconosciuta con esattezza, la cache WB potrebbe risultare disabilitata.
Proviamo ad effettuare un CPU upgrade all'Am5x86-P75 sulla A-TREND ATC-1762 (ALI-3/486 GREEN VL BUS): la motherboard supporta CPU low-voltage e cache L1 WB/WT.
Am5x86-P75 in 3x clock-tripled mode
Installiamo la CPU con la configurazione dell'Intel 486DX4-100: il boot avviene e il BIOS rileva un Enhanced Am486DX4 a 100MHz. In effetti è corretto poichè l'Am5x86-P75 sta funzionando in clock-tripled mode con il bus a 33MHz. L'utility chkcpu for DOS (Link) conferma che la CPU potrebbe essere un AMD 5x86 con clock multiplier impostato su 3x.
Poichè non è stato possibile reperire il manuale della motherboard e nelle impostazioni serigrafate non ci sono indicazioni sui jumper relativi al clock multiplier utilizziamo un multimetro per localizzare un pin specifico del socket e impostare correttamente il clock-quadrupled mode per l'Am5x86-P75.
Rilevamento clock multiplier jumper tramite il pin CLKMUL
Il pin CLKMUL controlla il clock multiplier interno della CPU. Facendo riferimento al socket originale per 486 (169 pin, 17x17) il CLKMUL è il pin R-17: come spiegato nel documento ufficiale 19720C AMD BIOS Development Guide (Link) se il pin è disconnesso o collegato alla tensione (Vcc) il clock multiplier è 3x, se invece è collegato al ground (Vss) il clock multiplier è 4x. Rimossa la CPU, con un multimetro impostato sul buzzer (o su un livello basso di Ohm) testiamo la connessione tra il pin R-17 e i jumper presenti sulla motherboard. Dopo qualche tentativo il pin R-17 risulta collegato al pin 3 di JP2. Quindi tra i pin adiacenti allo JP2-3 cerchiamo con il multimetro un ground (Vss): il pin che risulta collegato a massa è il JP2-6.
Per impostare il 4x clock mode occorre connettere i pin trovati: poichè non sono adiacenti, costruiamo un jumper artigianale per collegare JP2-3 con JP2-6. Da notare che è anche possibile fare una verifica rapida senza l'utilizzo di un multimetro collegando direttamente sulla CPU il pin R-17 con uno dei ground P-17, M-17 o L-17 (il jumper artigianale va inserito tra la CPU e il socket). A questo punto possiamo reinstallare la CPU e provare il boot.
Test Am5x86-P75 in 4x clock-quadrupled mode
All'avvio la CPU viene rilevata come un Am486DX4-S a 120MHz. Il calcolo della frequenza da parte del BIOS sembra errato: utilizziamo di nuovo chkcpu for DOS per verificare i parametri reali. In effetti la CPU è ora riconosciuta correttamente come un AMD 5x86-133 P75 (X5) con clock multiplier 4x. Eseguiamo un benchmark con System Speed Test (SST): la CPU viene confermata e le performance sono in linea con i valori di riferimento di SST, in particolare il processor benchmark è pari a 47.85 punti.
Test Am5x86-P75 in overclock (40MHz bus)
Eseguiamo ora un test di overclocking: impostando il jumper JP33 su 5-6 il bus passa a 40MHz. Con il 4x clock mode la frequenza operativa risulta quindi di 160MHz. Al boot il BIOS calcola in modo errato questo valore: con chkcpu for DOS verifichiamo che però i parametri reali sono corretti. Con SST il processor benchmark passa a 57.43 punti. Benchè si tratti di overclocking, nel documento 19720C di AMD la frequenza di 160MHz viene considerata valida anche nella procedura di identificazione della CPU attraverso la routine di calcolo del CPUID.
Conclusioni
Se una motherboard Socket 3 non ha i jumper specifici per l'impostazione del clock multiplier 2x è possibile farlo collegando il pin CLKMUL R-17 con uno dei ground Vss. Con un multimetro si può determinare a quale pin della motherboard è connesso il pin R-17. In particolare, il moltiplicatore 2x viene mappato sul 4x dall'Am5x86-P75 per poter funzionare alla frequenza di 133MHz con il bus a 33MHz.

Socket 3 clock multiplier detection (AMD Am5x86-P75 4x clock mode) © PC Rebuilding
Prima pubblicazione: 13 Aprile 2016, 12:54.27
Ultimo aggiornamento: 28 Dicembre 2017, 15:06.29
Visualizzazioni attive: 598



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