Athlon超頻——挖掘AMD K7內(nèi)核CPU倍
Tbred內(nèi)核Athlon XP是現(xiàn)在市場上的主流產(chǎn)品,在Tbred內(nèi)核Athlon XP上人們發(fā)現(xiàn)少了L4、L10,多出一個L12。這里L12推斷是和FSB基準頻率相關(guān)的金橋,不在本文討論范圍之中,而和倍頻相關(guān)的L4、L10跑到哪里去了?前文已經(jīng)說明L4和L10已經(jīng)在Tbred內(nèi)核Athlon XP上取消,原有的功能已經(jīng)整合入了新L3金橋當中,我們來看一下模擬示意圖。
對比Palomino內(nèi)核AthlonXP的那張模擬圖看一下,是不是很清楚了,那個在Palomino內(nèi)核AthlonXP上和倍頻區(qū)切換橋相連通的AJ27引腳在Tbred內(nèi)核Athlon XP上變成了和L3金橋最右側(cè)那個小橋相連通。
當AJ27通過內(nèi)部上拉電路接到VCC上時,AJ27就為高電平狀態(tài),這時體現(xiàn)到CPU倍頻區(qū)上就為上倍頻區(qū),而當AJ27通過下拉電阻接往VSS時(有些國外玩家并沒有接下拉電阻)則引腳為低電平狀態(tài),這時體現(xiàn)為下倍頻區(qū)。
主板廠家如何實現(xiàn)五位倍頻信號
前面講的主要都是CPU部分,那主板廠家又是如何實現(xiàn)五位倍頻信號呢,這需要兩方面的配合,首先在BIOS方面要求有一個五位的倍頻表,然后還需要有相應(yīng)的硬件把這五位倍頻信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電平信號傳回CPU,滿足了這兩點就可以說實現(xiàn)了真正意義上的五位倍頻信號,下面來詳細解釋一下。
BIOS上要作的改進
我們在BIOS中看到的倍頻選項列表在BIOS設(shè)計人員來看就是一個ratio table,我們不妨這樣理解,這個table可以由不同的位數(shù)來決定,而出現(xiàn)只存在12.5及12.5以下倍頻相關(guān)選項的原因就是這個版本的BIOS中ratio table是一個4位table,通過前文的介紹讀者應(yīng)該會非常清楚了,如果BIOS設(shè)計人員把這個ratio table變成一個5位table的話,我們就可以在BIOS當中看到更多的倍頻選項了,有些主板BIOS當中根本沒有倍頻調(diào)節(jié)選項,想叫倍頻選項出現(xiàn)可用升級BIOS的方法實現(xiàn),這一點相對來說要簡單一些,因為這只需要BIOS設(shè)計人員設(shè)計出一個五位的ratio table就OK了。
神秘芯片現(xiàn)身
光BIOS有五位的ratio table是不夠的,我們還要了解一下主板上是如何把BIOS送來的五位倍頻信號轉(zhuǎn)為高低電平輸出給CPU的,對于前文中重點提出的AJ27引腳又是如何進行控制的。
筆者在測試主板的過程中發(fā)現(xiàn)很多采用五位倍頻信號調(diào)節(jié)的主板上都多出一個名為ATXP1的芯片,我們知道AJ27引腳是一個非常關(guān)鍵的引腳,如果這個芯片上有一個引腳和AJ27直接相連,然后提供給AJ27引腳高、低電平,不就可以全段調(diào)節(jié)倍頻了嗎?
現(xiàn)在用EPOX 8RDA主板的人非常多,本文就以它為例進行實驗,此主板上也存在剛才提到的ATXP1芯片,在8RDA主板上用萬用表測量后顯示,AJ27和ATXP1的一個引腳(GPIO6)是直接相連的。萬用表測的電阻為0,看來這個ATXP1芯片是上下倍頻區(qū)切換的關(guān)鍵。
不過這并不是唯一的,在筆者的觀察當中,還有使用ATXP2和ATXP5的,因為手上沒有這兩個芯片的相應(yīng)資料,這里我們重點分析大部分可調(diào)倍頻主板上都有的ATXP1,芯片的官方網(wǎng)站上介紹說明這是一款超頻芯片,正是這個芯片實現(xiàn)了12.5以上倍頻的功能,通過對此芯片的引腳的輸出模式進行相關(guān)控制即可得到不同的輸出結(jié)果。
首先看一下這個芯片的引腳定義圖:
這里我們看到了一些相關(guān)的倍頻定義腳,這里FIDIN0、FIDIN1、FIDIN2和FIDIN3為倍頻信號輸入引腳,我們在BIOS設(shè)定好的倍頻信號中的4位就是傳到這四個引腳的,而右側(cè)的FIDCS0、FIDCS1、FIDCS2和FIDCS3是輸出信號到北橋的倍頻信號引腳,F(xiàn)IDCPU0、FIDCPU1、FIDCPU2和FIDCPU3為送往CPU的倍頻信號輸出腳,可以說這個芯片是BIOS內(nèi)倍頻信號的硬件實現(xiàn),把BIOS發(fā)出的邏輯信號轉(zhuǎn)成相應(yīng)的高低電平返回給CPU。這里有人會提出疑問,不是五位信號嗎?怎么輸入這個芯片的還是四位信號,呵,除了FIDIN0-3這四倍信號以外,還有另一位信號被此芯片獲取,只是另一位是利用的是其他的引腳,即GPIO引腳中和AJ27引腳直接相連的那一個(在8RDA上就是GPIO6)。
GPIO引腳在很多IC中都存在,它可以作為輸入腳也可以作為輸出腳來使用,而這個芯片上面有12個GPIO腳,一般廠家可以利用其中的一些引腳提供對如主板電池、DDR等的控制,而這個芯片可以提供較多的GPIO腳,廠家可以利用其中的一個引腳來和AJ27引腳相連,我們在BIOS中的倍頻信號表中那個第五位信號(對應(yīng)著AJ27的高低電平)會把信號數(shù)據(jù)通過SMBUS總線傳到ATXP1中的和AJ27直接相連的GPIO引腳,然后在芯片內(nèi)部進行邏輯信號到電平信號的轉(zhuǎn)變,最后把對應(yīng)的電平信號傳給CPU的AJ27引腳,而返回的電平信號如果是高電平,則CPU下次開機初始化的時候就會處在上倍頻區(qū)(倍頻值范圍為13-24),如果返回的是低電平,就會處在下倍頻區(qū)(倍頻值范圍為5-12.5)。
舉一個簡單的例子,我們把Tbred內(nèi)核的AthlonXP1700+(默認倍頻為11,本身處于下倍頻區(qū),AJ27為低電平模式)插在一款支持全段倍頻調(diào)節(jié)的主板上,在BIOS中我們把CPU的倍頻改為13,然后保存設(shè)置,在保存的過程當中,倍頻的設(shè)定信息就會寫到南橋當中的一小段RAM中,然后倍頻信息通過SMBUS數(shù)據(jù)傳輸線傳送到ATXP1的對應(yīng)引腳上,有四位傳到了FIDIN對應(yīng)引腳上,另一位(對應(yīng)上下倍頻區(qū)切換的AJ27相應(yīng)信號)會被某一個GPIO引腳讀取(為了講解方便,假定為GPIO6),并在芯片內(nèi)部轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電平信號進行輸出,F(xiàn)IDIN0-3的四位信號會通過FIDCS0-3和FIDCPU0-3分別輸出到北橋和CPU,而GPIO6則會把通過芯片內(nèi)部轉(zhuǎn)換后的電平信號送給CPU的AJ27引腳,如果開機后13倍頻生效,就說明CPU在重啟后AJ27已經(jīng)處在了高電平模式下。
GPIO引腳可以有三種不同的設(shè)置模式:Input模式、Push-pull模式、Open Drain模式,不同的模式會有不同的輸出電平形式,這就要看廠家具體的作法了。
Input模式:在這個模式下,CPU把AJ27原生電平信號傳送給對應(yīng)的GPIO引腳,重啟后得到的AJ27電平信息和CPU本身固有的是一樣的。
輸出模式則包括下面兩種:
說明一點的是:下面兩個輸出模式是主板在設(shè)計時,寫B(tài)IOS code的人根據(jù)相關(guān)電路特性寫出來的,也就是說它可以通過BIOS來進行控制,我們完全可以通過升級BIOS把引腳的模式改變(如把下面的Open Drain模式改變成Push-pull模式),而下面我只是把這個過程簡化,根據(jù)大部分廠家的常規(guī)作法來講解(因為一般廠家定義好了一個模式似乎不太改變)。
Push-pull模式:此時GPIO引腳的狀態(tài)是,當我們在BIOS中設(shè)定13及以上倍頻時,信號送至GPIO引腳后在內(nèi)部進行轉(zhuǎn)換后,其輸出電平為高電平,CPU的AJ27最終電平信息就為高電平,當我們在BIOS中設(shè)定倍頻為12.5倍頻及以下時,此時引腳也對應(yīng)的輸出低電平信號,CPU最終得到的電平信息即低電平,這也是所謂的可以全段調(diào)節(jié)倍頻。
Open Drain模式:這個模式時GPIO引腳有兩種輸出形式,一種是不輸出,一種是低電平,當我們在BIOS中手動設(shè)為13及以上倍頻(也即高電平)時,對應(yīng)的GPIO引腳為不輸出狀態(tài),此時CPU最終得到的AJ27電平狀態(tài)信息為CPU本身固有的電平信息,而當我們在BIOS中手動設(shè)為12.5及以下倍頻(也即低電平)時,引腳輸出為低電平,CPU最終得到的AJ27電平信息為低電平。
以上僅限于ATXP1的GPIO引腳,本文中提到的主板中大部分均采用ATXP1芯片,華碩A7N8X采用的是ATXP2芯片,感覺在模式設(shè)置上和ATXP1差距不大,而麗臺的nForce2(IGP)K7CR18GM主板采用的是ATXP5,似乎不是這三種模式,也許另有一種模式吧,后文會提到。<
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