[ Sekalaiset ] [ Sivukartta ]

Kokemuksia ylikellottamisesta
Jaakko Oranen <jackson@mbnet.fi>

HUOMIO! Saku ja artikkelin kirjoittaja eivät vastaa artikkelin ohjeiden noudattamisesta laitteistolle mahdollisesti koituneita vaurioita.

Artikkeli kertoo Phase5:n MC68060-pohjaisten turbokorttien, Blizzard 1260:n sekä CyberStorm MK2:n ylikellottamisesta. Kokemuksia muiden valmistajien 060-turbokorttien tai P5:n PPC-turbojen ylikellottamisesta artikkelin kirjoittajalla ei ole. Phase5 suunnitteli 060-turbonsa niin että niiden muistiväylä voi toimia jopa 80 MHz:lla, sillä P5 odotti, että Motorolalta tulisi 060:sta nopeampia malleja. Motorola kyllä teki/tekee 60, 66 ja 75 MHz:n 060:ia, mutta P5 ei käsittääkseni niitä ikinä turboissaan käyttänyt. (Apollon 060-turbosta sen sijaan on olemassa LC060/75 MHz:n versio.)

P5:n turboissa on kideoskillaattori, joka määrittää kuinka suurella kellotaajuudella prosessori toimii. P5:n tapauksessa ne olivat aina 50 MHz:n kiteitä, joko neliön tai suorakaiteen muotoisia ja aina nelijalkaisia. Enemmän P5 käytti neliönmuotoisia kiteitä, joita on vaikeampi saada suomalaisilta elektroniikkajälleenmyyjiltä kuin suorakaiteen muotoisia. Onneksi P5:n turboissa on ylimääräiset reiät myös suorakaiteen muotoisille kiteille. Kideoskillaattorin päältä näkee suoraan, millä kellotaajuudella se toimii, joten kiteen löytäminen turboa tutkailemalla ei ole vaikeaa.

Blizzard 1260
Minulla oli ensimmäisiä P5:n valmistamia Blizzard 1260-turboja, sarjanumero 18. Yleensä P5:n turboissa kide on juotettu suoraan turbon emolevylle. Omassa B1260:ssani oli kuitenkin kiteen jalkojen alla tapit, joten kiteen sai pois ilman juottamista. Kide oli myös suorakaiteen muotoinen. Ylikellottaminen oli helppoa, koska juottamista ei tarvittu. Olin ottanut vanhasta 486 DX2:sta 66,667 MHz:n kiteen. 50 MHz:n 060 kuumenee 66 MHz:lla jo niin paljon, että jäähdytyssiilin sekä tuulettimen laittaminen 060:n päälle on suositeltavaa.

Koska B1260:ssa ei ole jäähdytyssiiliä eikä tuuletinta, ripustin tornissa olevaan A1200:aani turbon kohdalle ison 12 watin muuntajan tuulettimen pitämään prosessoria ja logiikkapiirejä viileänä. Muistipiirinä minulla oli 16 megatavun (60 ns) SIMM-kampa. Yleensäkään 060-turboissa ei minusta tulisi käyttää 70 ns:n muistipiirejä, vaan nopeampia 60 ns:n muisteja. Varsinkin ylikellotettaessa tulisi ehdottomasti olla 60 ns:n muistia, jotta muisti varmasti pysyy vauhdissa mukana.

Käynnistin koneen 66,667 MHz:n kiteellä. Kone boottasi vähän matkaa ja jäi sitten jumiin. Ilman startup-sequencea sain käynnistettyä TRSI:n Rise-demon. Sekin meni vähän matkaa eteenpäin ja jumiutui sitten aina samaan kohtaan. Jotkut sanovat, ettei 50 MHz:n 060:aa voi kellottaa yli 66 MHz:n, koska FPU ei pysyisi enää mukana. Tuo käyttämäni kide meni hieman yli 66 MHz:n, joten saattoi johtua siitä, ettei kone toiminut vakaasti.

Seuraavaksi kokeilin 64 MHz:n kidettä. Sillä kone boottasi ihan normaalisti ja toimi täysin. Mitään omituisia kaatumisia tai jumahteluja ei esiintynyt. Mielenkiintoista kuitenkin oli, että heti jos käytin A1200:n omassa IDE-ohjaimessa kiintolevyn lisäksi toista laitetta kuten CD-ROM-asemaa tai toista kiintolevyä, alkoi kone kaatuilla omituisesti. MCP:n NoGuru ilmoitti exec.libraryn kaatuneen ja syyksi "corrupt memorylist detected in freemem". A1200:ssahan on puskuroimaton IDE-väylä. Epäilen syyksi, ettei se enää pysynyt mukana vauhdissa. Tosin tiedän B1260:n omistajia, jotka käyttävät turbojaan 66 MHz:lla ja heillä on kaksi laitetta A1200:n IDE-ohjaimessa ilman mitään ongelmia. Joka tapauksessa kun käytin vain yhtä kiintolevyä kone toimi todella hyvin.

CyberStorm MK2
Vähän myöhemmin myin A1200:ni pois ja ostin tilalle pöytämallisen A4000:n, jossa oli CyberStorm MK1 060. CSMK1 on siinä mielessä erikoinen P5:n 060-turbo, että siihen on valmiiksi tehtaalla asennettu jäähdytyssiili sekä prosessorituuletin. Sain eräältä PPC:hen päivittäneeltä henkilöltä CyberStorm MK2:n ilman 060-prosessoria. Siirsin CSMK1:stä 060:n CSMK2:een, ja hyvin toimi.

Sitten mielessäni jäi pyörimään ajatus myös CSMK2:n ylikellottamisesta. CSMK2:ssa on kide juotettu suoraan emolevylle. Lisäksi se on neliön muotoinen. Kuten aikaisemmin mainitsin, on P5:n turboissa myös paikka suorakaiteen muotoisille kiteille. Kiteen voi helposti juottaa irti, kunhan on varovainen ja käyttää pieniteräistä kolvia sekä tinaimuria. Itse juotin vanhan kiteen tilalle kannan suorakaiteen muotoisille kiteille, kanta on kätevä, sillä siihen voi helposti vaihtaa erinopeuksisia kiteitä.

Kokeilin ensin 64 MHz:n kiteellä. Kone toimi normaalisti. Myöskään se, että A4000:n IDE-ohjaimella ajoi kahta laitetta, ei kaatanut konetta samalla lailla kun A1200:ssa. Pitempään käynnissä oltuaan kone alkoi kaatuilla. Varsinkin ohjelmia suljettaessa kone kaatui herkästi. Erityisesti sellaiset ohjelmat, jotka lopetettaessa tallentavat levylle jotain, olivat herkkiä kaatumaan. MCP:n NoGuru ilmoitti taas exec.libraryn kaatuneen ja syyksi "corrupt memorylist detected in freemem".

Syynä oli lämpö. Pöytämallisen A4000:n kotelo ei ole erityisen iso ja pienessä tilassa olevat laitteet kuumenevat paljon. Sain tässä välissä tasan 66 MHz:n kiteen ja kokeilin sillä. Olin huomannut, että vaikka prosessorin pitää viileänä, niin se ei ole ainoa kuumeneva komponentti, vaan sen ympäristössä olevat logiikkapiirit kuumenevat myös paljon. Laitoin prosessorin yläpuolelle saman 12 watin muuntajan tuulettimen, jota olin A1200:ssakin käyttänyt. Se pitää prosessorin ympäristönkin piirit mukavan viileinä. Boottaus, ja kaikki tuntui toimivan hyvin. Mitään omituisia kaatumisia ei ole sen jälkeen esiintynyt. Jossain vaiheessa tornitin A4000:ni, eikä tuota 12 watin tuuletinta enää tarvinnut, koska CSMK2:n ympärille jäi mukavasti tilaa, joten muut piirit eivät enää kuumenneet niin paljon.

Ei kannata hätääntyä, jos ensimmäinen boottaus ylikellotetuna ei menekään ihan loppuun asti. Varsinkin rankasti patchattu systeemi on herkkä siitä, missä järjestyksessä ohjelmat käynnistyvät. Aikaisemmin 50 MHz:lle säädetyssä systeemissä saattavat ohjelmien ajoitukset mennä 66 MHz:lla niin, että tietyt patchit saattavat lukkiuttaa koneen, koska käynnistyvät nyt nopeammin. Eri ohjelmien käynnistysjärjestystä saattaa joutua Startup-sequencessa ja WBStartupissa säätämään. Jos jumiutumisia ilmenee, kannattaa bootata muutaman kerran ja katsoa, jos joku käynnistys menee loppuun asti. Sitten vain säätämään.

Onko ylikellottamisesta hyötyä?
Yksinkertaisesti siirtyminen 50 MHz:sta 66 MHz:iin antaa koneeseen noin 24% lisää raakaa tehoa. Prosessoritehoa paljon vaativat tehtävät kuten MP3-purku nopeutuvat. Kun 50 MHz:lla soitin Amplifierilla AHI:n Delfina hifi -tilassa MP3:ia, ei koneella voinut tehdä samaan aikaan mitään. Jopa stop-nappulan painamisessa oli useiden sekuntien viive. 66 MHz:lla kone ei mene jumiin ollenkaan, vaan MP3:ia soittaessa voi tehdä kaikkea muuta pienimuotoista. Tosin MPEGA.libraryn FPU-versiolla Delfinan kautta toistamiseen pätkimättä eivät tehot vieläkään riitä. Tavallisessa käytössä kuten ikkunoiden siirtelyssä ja ohjelmien käynnistämisessä tehonlisäystä ei juurikaan huomaa. Tosin MCP:n Opaque Move -toiminto on jonkin verran nopeampi.

Ohessa on SysSpeedillä tehty mittaus, josta näkyy 50 ja 66 MHz:n välinen nopeusero eri tilanteissa.

Tuloksista huomaa, että cachesta luku ja Fast-muistin käsittely nopeutuvat melko paljon. Myös noin 21 mipsin lisäys näyttää melko isolta. Sen sijaan Amigan pullonkaula, Chip-muistin käsittely ei nopeudu yhtään. Tosin sillä ei ole nykyään oikeastaan mitään merkitystä, koska ainakin itselläni Chip-muistia käytetään vain demojen katselussa. Testasin myös, kuinka nopeasti Visage näyttää kuvia:

Pegase-mittaus osoittaa FPU:nkin nopeutuneen noin 24%. Pakkasin 2 minuuttia ja 6 sekuntia kestävän 22,3 Mt:n AIFF-tiedoston MP2:ksi.

Blizzard 1260:n mittaustuloksia en voi valitettavasti esittää, koska en enää sellaista omista. Mielenkiintoista kuitenkin on, että A1200:ssa tuntuu olevan hieman nopeampi Chip-muistinkäsittely kuin A4000:ssa. Kun demoja katselin, niin samalla kellotaajuudella A1200:ssa samat demot pyörivät hieman sulavammin kuin A4000:lla. Vastaavasti taas CyberStormilla varustettu A4000 on hieman nopeampi prosessoriteholtaan kuin samalla kellotaajuudella toimiva Blizzard 1260. Sen voi huomata esimerkiksi käyttämällä WhichAmigaa A4000:ssa. Ohjelma laskee prosessorin kellotaajuuden jostain syystä A4000:lla hieman väärin. Ohjelma näyttää 50 MHz:n CyberStormin olevan 49,5 MHz ja 66 MHz:n CyberStormin 65,4 MHz, mutta itse asiassa tuo osoittaa CyberStormien olevan juuri tuon verran nopeampia. Käytännössä nopeuseroa on mahdoton huomata.

Blizzardeissa on maprom-toiminto jumpperilla säädettävissä. Maprom tarkoittaa sitä, että ROM-piirien sisältö kopioidaan turbon Fast-muistiin. Se nopeuttaa ROMista lukemista huomattavasti. Haittana on puolen megatavun Fast-muistin menetys. CyberStormeissa (ainakaan MK1:ssä ja MK2:ssa, MK3:sta ja PPC:stä en tiedä) ei voi maprom-toimintoa valita jumpperilla. Siihen täytyy käyttää CyberMap- tai Rom2Fast-ohjelmia. CyberMapin ero Rom2Fastiin on se, että CyberMapilla voi Amigaan "kickata" jonkun muun Kickstart-ROMin kuin mikä fyysisesti on koneen ROM-piireissä. CyberMap ja Rom2Fast löytyvät Phase5:n 68k-kirjastojen kanssa samasta paketista. Aminetissä on MMULib.lha-niminen paketti, jonka MuFastROM-ohjelmalla myös saa ROMin kopioitua Fastiin.

Nopeuden kannalta tärkeää on myös se, että exec.library menee Fast-muistiin. CyberStormeissa tämä tapahtuu automaattisesti, Blizzardeissa ei. Blizzardien kanssa suosittelen käytettäväksi BlizKickiä. Mittauksien aikana ROM sekä exec.library olivat Fast-muistissa. CMQ060-ohjelma oli myös ajettu. Se optimoi muistinkopiointikäskyt 060:lle. Executive ei ollut mittausten aikana käytössä. Visage- ja Pegase-mittauksissa käytetyt tiedostot olivat RAM-levyllä. Näin kiintolevyn lukunopeus ei päässyt vaikuttamaan mittaustuloksiin.

Olen käyttänyt tämän artikkelin kirjoittamishetkellä A4000:ani ylikellotettuna 66 MHz:iin noin kaksi kuukautta. Mitään outoja kaatumisia en ole tuona aikana huomannut, ja A4000:ni on ihan yhtä vakaa kuin 50 MHz:llakin. Itse asiassa lisääntynyt prosessoriteho voi tietyissä tilanteissa estää koneen kaatumisen.

Sain käsiini artikkelin kirjoittamisen aikoihin rikkinäisen Blizzard 2060 -turbokortin. Onneksi sen 060-prosessori oli kuitenkin ehjä, ja näin sain kumpaankin CyberStormeistani prosessorin. Mielenkiintoista on, että WhichAmiga ilmoittaa CSMK1:n alkuperäisen 060:n olevan revision 1 ja B2060:n 060:n revision 5. En tiedä mitä eroa noitten revisioiden välillä on, mutta samalla lailla ne kuitenkin toimivat. Molemmat kestävät myös yhtä hyvin ylikellotusta 66 MHz:iin.

Internetistä kun olen ylikellottamisjuttuja lukenut, niin osalla ihmisistä CSMK2:n ja B1260:n CyberSCSI- ja SCSIKit-laajennukset eivät enää toimi, kun turbo on ylikellotettu 66 MHz:iin. Osa kuitenkin toimii. Omia kokemuksiani en voi kertoa, koska en ole kumpaakaan noista SCSI-laajennuksista ikinä omistanut. CyberStorm MK1:n ylikellottamista en suosittele. Se on modulaarisuutensa takia melko hurjan näköinen ilmestys. En ole kuullut kenenkään sellaista ylikellottaneen, joten toimivuudesta ylikellotettuna ei voi sanoa mitään. Nopeuseroa 50 MHz:lla CSMK1:n ja MK2:n välillä ei ole käytännössä lainkaan.

Sitä, kannattaako ylikellottamiseen ryhtyä, on hyvä miettiä, varsinkin jos ei ole mitään ikinä juottanut. Amigan turbokorteissa on monikerrosemolevyt, ja kolvin kanssa saa olla varovainen. Tosin varovasti ja rauhallisesti kiteen juottaminen ei ole vaikea tehtävä. Mahdollista kuitenkin on, että laitteistolle voi aiheutua vaurioita. Amigan kiihdytinkortteja ei tavallisista atk-liikkeistä saa. Varsinkin kalliin ja harvinaisen PPC-turbon ylikellottamisen järkevyys on kyseenalaista, koska rikkimenneen tilalle voi olla vaikea löytää uutta, ja muutenkin monet paljon prosessoritehoa vaativat ohjelmat on jo käännetty PPC:lle. Myös turbon jälleenmyyntiarvo voi laskea.

Omalla kohdallani ylikellottaminen oli perusteltua, koska tehtävät joihin prosessoritehoa tarvitsen nopeutuivat ylikellottamisen riskeihin nähden riittävästi. Noin 24% nopeuslisä on jo kuitenkin melko huomattava paljon prosessoritehoa vaativissa tehtävissä.

Jos ylikellottamiseen ryhdyt, niin muista nämä kolme asiaa:

  1. Riittävästä jäähdytyksestä on ehdottomasti huolehdittava.
  2. Muistin on oltava riittävän nopeata. Suosittelen ehdottomasti 60 ns:n SIMMien käyttöä. Sillä onko muisti EDO- vai FPM-tyyppistä ei ole väliä, koska P5:n turbot käyttävät EDO-simmejä kuitenkin FPM-moodissa.
  3. Mahdollista on, että käsiisi jää todella epävakaa Amiga. :)

Kellotustaulukko

Muisti
CSMK2
060/50
CSMK2
060/66
Cache read
189.05
249.66
ReadROMb
19.27
25.46
ReadROMw
31.10
41.05
ReadROMl
37.51
49.16
ReadFastb
20.77
27.49
ReadFastw
26.59
35.05
ReadFastl
31.12
40.85
WriteFastb
17.44
23.05
WriteFastw
21.81
28.88
WriteFastl
21.81
28.88
Fast2Fastb
9.80
13.02
Fast2Fastw
13.26
17.50
Fast2Fastl
13.48
17.86
Fast2Fastm
12.77
16.90
Fast2Fast16
16.98
22.43
ReadChipb
1.11
1.11
ReadChipw
2.23
2.23
ReadChipl
4.45
4.45
.....
Muisti
CSMK2
060/50
CSMK2
060/66
WriteChipb
1.68
1.68
WriteChipw
3.36
3.36
WriteChipl
6.71
6.71
Chip2Chipb
0.67
0.67
Chip2Chipw
1.34
1.34
Chip2Chipl
2.67
2.67
Chip2Chipm
2.68
2.68
Chip2Chip16
3.16
3.17
Fast2Chipb
1.63
1.68
Fast2Chipw
3.16
3.35
Fast2Chipl
5.94
6.70
Fast2Chipm
5.74
5.98
Fast2Vhip16
5.94
6.70
Tulokset megabittiä/sekunnissa

Tuloksista huomaa, että cachesta luku ja Fast-muistin käsittely nopeutuvat melko paljon. Myös noin 21 mipsin lisäys näyttää melko isolta. Sen sijaan Amigan pullonkaula, Chip-muistin käsittely ei nopeudu yhtään. Tosin sillä ei ole nykyään oikeastaan mitään merkitystä, koska ainakin itselläni Chip-muistia käytetään vain demojen katselussa. Testasin myös, kuinka nopeasti Visage näyttää kuvia:

Pakkaaja
CSMK2
060/50
CSMK2
060/66
LhaCrunch
2.19
1.64
LhaTest
0.23
0.17
LhaDeCrunch
0.33
0.21
XPKCrunch
5.52
4.13
XPKDeCrunch
0.82
0.58
PPKCrunch
4.32
3.24
PPDecrunch
0.20
0.12
Tulokset sekunteina
.....
CPU/FPU
CSMK2
060/50
CSMK2
060/66
MIPS
65.86
86.94
MFLOPS
26.33
34.77
Tulokset MioOp/sekunnissa

Tuloksista huomaa, että cachesta luku ja Fast-muistin käsittely nopeutuvat melko paljon. Myös noin 21 mipsin lisäys näyttää melko isolta. Sen sijaan Amigan pullonkaula, Chip-muistin käsittely ei nopeudu yhtään. Tosin sillä ei ole nykyään oikeastaan mitään merkitystä, koska ainakin itselläni Chip-muistia käytetään vain demojen katselussa. Testasin myös, kuinka nopeasti Visage näyttää kuvia:

JPG
CSMK2
060/50
CSMK2
060/66
640*480*24 (181317 kt)
1.555s
1.199s

PNG
CSMK2
060/50
CSMK2
060/66
1024*768*24 (956725 kt)
4.948s
3.855s

Pegase-mittaus osoittaa FPU:nkin nopeutuneen noin 24%. Pakkasin 2 minuuttia ja 6 sekuntia kestävän 22,3 Mt:n AIFF-tiedoston MP2:ksi.

.
CSMK2
060/50
CSMK2
060/66
Pegase060+FPU
00:04:56
00:03:46

Mittauksissa käytetty laitteisto:
  • Amiga 4000D AT-tornissa
  • CyberStorm MK2 060-A-rev5 + 64 Mt (4x16 Mt 60 ns EDO)
  • 15,2 Gt IBM IDE
  • Samsung 48x IDE CD-ROM
  • CyberVision 64/3D
  • Delfina Lite
  • ProView PK-722 17"
  • OS 3.5 + BoingBag1 + CGX 4.2 pre 1

Kirjoittajan tavoittaa arkisin klo 8-16 välisenä aikana myös #amigafin-irc-kanavalta kutsumanimellä Pasis.

[ Sekalaiset ] [ Sivukartta ]