これはイイぞ！ThoroughbredコアAthlon XP 1700+
現状の仕様でも、何ら処理速度には不満は無かったのですが、ThoroughbredコアのAthlonXP1700+が6,000円を切るところまで値下がりしたので、思わず購入してしまいました。このCPUは、Model
8と呼ばれる0.13μプロセスで製造されており、低発熱と高クロックが期待できるものです。
1. Athlon XP 1700+ のもろもろ。
AthlonXP も、当初のPalominoコア(0.18μ)から、Thoroughbeadコア(0.13μ)へと移行し、最近で更にBartonコア(L2キャッシュ=512KB)へと進化してきました。
CPUの価格は、発売当初と、同一コアで高クロックの物は大変高価な価格設定となっていますが、半年そこらで、低クロック品(ローエンド品)は、ずいぶんと安くなるのが通例です。低クロックと言え、高クロック品と低クロック品と別々に製造する訳ではなく、製造された中で高クロック動作にパスしたものだけが、高クロック品として出荷されるだけのハナシです。よって、最低クロック品でも、高クロックで動作する確立が高い・・・・・これがオーバークロックお遊びの基本ですね。
それと、プロセスがシュリンクすると、同一クロックだと消費電力が下がる、すなわち発熱が減る、よって「静音化」しやすくなるのが一般的です。
今回、CPUの処理速度は、とりあえず満足しているので静音化を目指すことにしました。
2. L1は、クロース済み。倍率は可変し放題。
ThoroughbeadコアのAthlonXP 1700+は、最初からL1を全てクローズされていることで話題になっています。これだと、Palomino
1600+で苦労したCPUの加工作業は必要なく、マザーボードの倍率可変機能でいとも簡単に、FSB x n倍(5〜12.5倍)までCPUクロック倍率が設定できます。私なりの推測ですが、このコアは、もともと12.5倍以上での使用を想定してるのでL1を使って倍率設定する必要が無かったため全てクローズされているんじゃないかと考えてます。
使用しているマザーの最大設定倍率は12.5倍なので、1.67GHz(2000+)までとなり、それ以上の高倍率で動作させようとすると、今度はCPUのL3ブリッジを細工する必要となります。しかし、この加工をやってしまうと、今度は5〜12.5倍の設定ができなくなるとのウワサも有り、目的が低発熱化でもあるので、加工はしないでそのまま取り付けることにしました。
3. 同じコアでもいろいろある。
同じThoroughbeadコアでも、より高クロックの実現/低発熱化を目指して日夜改良されていくのは当然の事です。Intelでは「ステッピンク゜を上げる」などと表記されていますが、AMDの場合CPU
IDで表しているようです。これは、マーキングにあるOPN(Ordering Part Numbers)から推察できます。現時点では、CPU
ID=680 と CPU ID=681 が存在し、左の写真にある
AXDA1700DLT3C がOPNで、これはCPU ID=680です。もし
AXDA1700DUT3C だとCPU ID=681です。
というわけで、購入したバルク品はCPU ID=680のものでした。
4. CPUの装着
CPUクーラーにPAL8045Tを使っているので、ケースからマザーボードを取り出して装換する大変な作業となりました。でも、硬いツメをソケットに引っ掛ける方式じゃないので、Athlon特有の「コア欠け」問題とは無縁となります。
5. お湯加減はいかが？
Gygabyte製マザー付属の温度モニターユーティリティソフトの画面です。Superπ
209万桁実行直後で、左が従来のPalominoコア(1600+ @1800+ = 1.53GHz)、右が今回使用したThoroughbeadコア(1700+@1900+ = 1.6GHz)です。
見てのとおり、システム温度との差が従来は
51 - 35 = 16℃、今回が 43 - 33 = 10℃ と 6℃も低減できています。
ファンの回転数を低くし、更に「静音化」が可能となるのは言うまでもありません。また、もう一つ注目いただきたいのは、Vcore電圧が +1.75V から +1.50Vになっている事で、コレが低消費電力化に最も貢献しています。一般的にCPUの消費電力は、電圧の2乗（電圧が倍になれば、消費電力は4倍になる)に比例し、周波数に比例するため、電圧を下げるのは最も効果的です。
6. 倍率はどうするか？
さて、動作クロック倍率をどのように設定するか？やはり、New
CPUということでパワーアップを図りたいのが人情(サガ)であります。という訳で、当初マザーボードで設定できる最高倍率(
x12.5 = 1.67GHz)にしてみたのですが、スンナリと動作するものの、CPU温度が一気に上昇し、従来と変わらなくなってしまいました。上記のユーティリティソフトを良くみて見ると、コア電圧が1.65Vになってしまってました。これでは上昇するのは当然です。残念ながらBIOSからコア電圧を上げる設定はあるが、下げる設定はありません。
そこで、1.5Vで最大クロックとなる
x12 = 1.6GHz(=1900+) に落ち着かせることとなりました。Vcore電圧は、CPU
IDからBIOSが判断し、設定されるようです。
7. Athlon XPの仕様から
| モデルナンバー | Model 6 (Palomino) |
Model 8(Thoroughbred) | Model 8(Thoroughbred) | Model 8(Thoroughbred) | ||||
| -- | CPUID=680 |
CPU ID=681 | CPU ID=681 (New) | |||||
| TDP(W) | Vcore(V) | TDP(W) | Vcore(V) | TDP(W) | Vcore(V) | TDP (W) | Vcore(V) | |
| 1500+ | 60.0 | 1.75 | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1600+ | 62.8 | 1.75 | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1700+ | 64.0 | 1.75 | 49.4 | 1.50 | 59.8 | 1.60 | 49.4 | 1.50,1.60 |
| 1800+ | 66.0 | 1.75 | 51.5 | 1.50 | 59.8 | 1.60 | 51.0 | 1.50,1.60 |
| 1900+ | 68.0 | 1.75 | 52.5 | 1.50 | --- | --- | --- | --- |
| 2000+ | 70.0 | 1.75 | 60.3 | 1.60,1.65 | 61.3 | 1.60 | 60.3 | 1.60 |
| 2100+ | 72.0 | 1.75 | 62.1 | 1.60 | 62.1 | 1.60 | 62.1 | 1.60 |
| 2200+ | --- | --- | 67.9 | 1.65 | 62.8 | 1.60 | 62.8 | 1.60 |
| 2400+ | --- | --- | --- | --- | 68.3 | 1.65 | 68.3 | 1.65 |
| 2600+ | --- | --- | --- | --- | 68.3 | 1.65 | 68.3 | 1.65 |
AMDのホームページよりAthlon XPのデータシートをダウンロードし、まとめたのがこの表です。見ての通り、従来のPalominoコアで1800+で動作させた場合、消費電力（上記の表にはTDPと表記していますが、正確には最大消費電力です。）66.0Wとなっており、今回用いたCPU ID=680のThoroughbreadコア1700+@1900+だと52.5Wとなり、実に13.5Wも省電力化されたことになります。逆に、いかにPalominoが多飯喰らいだったかもわかります。
また、表の3番目に記すCPU ID=681のコアは、1700+,1800+でもVcore=1.6Vで、59.8Wと省電力化されていないことと共に、2600+までのラインアップが取り揃えられていることが解ります。これは、更に高クロックアップ耐性があると考えられます。
最後に、表の4番目のCPU ID=681(New)と表記した物ですか、これは2003年3月4日にリビジョンされ、低クロック版のVcoreは1.50Vと元に戻されて、消費電力もCPU
ID=680と同一、あるいは更に改善されていることが解ります。このコアは、何で判断するのかは今のところ不明ですが、低クロックで低消費電力、そして高いクロックアップ耐性を持つ万能なCPUであることが伺えます。
今回使ったCPU ID=680の仕様をを良くみると、1900+までは、Vcore=1.50Vで、2000+になると1.60V(1.65Vとも書いてあったが、両者の差が何であるかは不明)に上昇し、消費電力も突然7.8Wも上昇します。これは、まさに当初のマザーボードでの設定実験と一致します。よって、1900+までの動作では低発熱だということが、ここで証明されました。
8. Vcore=1.50Vの驚き
全くの余談になりますが、当初、ロジック回路(TTL)といえば電源電圧5Vとお決まりでした。それが、3.3Vになるという事で、雑誌の紙面を賑わしていた覚えがあります。3.3Vにすると、ノイズマージンが減って、誤動作し、実用的でないとか・・・。そうこうしているうちに、3.3Vが標準になり、更にCPUのコア電圧は2V以下で動作するのが標準的になってきました。私は、今でもこのような低い電圧で大丈夫なのかなと疑問を持つ事があります。
また、1.50Vで電力が50Wとしても、要する電流は33Aに達します。ちよっと電気を実際に扱ったことがある方なら、33Aという電流がいかに大きいか、そして扱いが困難かがおわかりかと思います。これを0.05V刻みで制御するのですから、マザーボードのCPU電源供給回路(VRM)がいかに大変かも解ります。真空管式リニアアンプは、2,000V〜4,000Vという高電圧を扱うので、これまた大変ですが、こっちにも相応の技術が必要なんでしょう。
9. パフォーマンスは？
基本的なCPUアーキテクチャは同じなので、性能に殆ど変化はありません。クロックが0.67GHzだけアップしただけで、体感上もベンチマークも殆ど変わりません。肝心の静音化については、これからの課題として、別途報告としたいと考えています。（なんか、こんなんばっかりでスイマセン）