Višanje Vdd na EPoX 8RDA+

• Simon Belak :: 19. feb 2003

Napajanje SPPja uravnava IC IRU3037A. Če si pogledamo njegove specifikacije ugotovimo, da je edini način spreminjanja izhodne napetosti (V_OUT) preslepitev mehanizma, ki skrbi za kompenzacijo izhodne napetosti. Poenostavljeno povedano, mehanizem primerja vhodno napetost iz nožice Fb z referenčno (V_REF = 0,8 V) in na podlagi odstopanja uravnava V_OUT. Torej je vse, kar moramo storiti, znižati napetost nožice Fb in prej omenjeni mehanizem bo v odgovor na ta padec povišal V_OUT. Glede na to, da je V_REF že sedaj dvakrat manjša od V_OUT, je potreben še nek mehanizem, ki jo ustrezno zmanjša (v našem primeru razpolovi). Na 8RDA+ je za to uporabljen zunanji uporniški delitelj, ki ga sestavljata dva 200-ohmska upora (v specifikacijah poimenovana R₅ in R₆). Vezana sta tako, da velja V_OUT = V_REF* (1+R6/R5). Na prvi pogled se zdi, da imamo dve možnosti: zvišati upornost R₆ ali jo znižati R₅. V prvem primeru bi vezali upor zaporedno, pri čemer se upornosti seštevajo (R = R₁ + ₂), v drugem pa vzporedno, torej bi bila adomestna (skupna) upornost enaka vsoti obratnih vrednosti posameznih upornosti (1/R = 1/R₁ + 1/R₂). Ker bi bilo za zaporedno vezavo potrebno prekiniti obstoječo ovezavo in vmes vstaviti upor, bomo raje ubrali (preprostejšo) drugo pot.

Iz rahlo preoblikovane formule za vzporedno vezavo (R = R₁*R₂/R₁+R₂) lahko razberemo, da nadomestna upornost pada, ko se upornost enega izmed vzporedno vezanih uporov pribljižuje 0. Za mesto vezave bomo uporabili kar nožico Fb.

Sedaj pa k uporom. Za dano napetost V_dd izračunamo potrebni upor R po sledeči formuli: R = 160/V_dd - 1,6). Precej bolj elegantno, kot ugibati potreben V_dd za kar najboljši izkoristek sistema, je, da ga lahko nastavlajmo po mili volji, zato bomo suporabili spremenljiv upor, trimer ("pasma" potenciometrov). A ob uporabi tega nastane nevarnost, da upornost preveč zmanjšamo (še pomnite, ko gre upornost proti 0, gre matična plošča proti smetišču?). Na tem mestu vstopi v igro prej omenjena zaščita. Zaporedno s trimerjem bomo vezali še en upor, tako bo najmanjša upornost, ki jo bomo lahko nastavili, enaka upornosti tega dodatnega upora. Ker smo previdni in želimo ostati v mejah 20% tolerance ICja, posežemo po 470-ohmmskem uporu, ki nam V_dd omeji na pribljižno 1,95 V (odvisno od tovarniške napetosti in podvrženo nihanjem napetosti). Ako želite iztisniti iz plošče še tisti zadnji MHz, uporabite 330-ohmskega, kar nanese V_dd v okolici 2,1 V. Pri spodnji meji eleganca nekoliko zbledi, saj je nemogoče povsem zvezno (neprekinjeno od 1,6 V do zgornje meje) nastavljanje, ker ima funkcija R = 160/(V_dd - 1,6) pol v 1,6 (ko se V_dd približuje 1,6 gre R proti neskončnosti, v polu (1,6) pa funkcija ni definirana). Tako je za spodnjo mejo smiselno izbrati nekoliko večjo vrednost , ki nam omogoči uporabo precej manjšega trimerja, kar doprinese k linearnosti nastavljanja (kjerkoli na nastavitvenem intervalu enak zavrtljaj predstavlja enko spremembo napetosti). Ugibajmo malce. Poskusimo recimo s 1000-ohmskim trimerjem. Pri 470-ohmskem "varnostnem" uporu ta nanese V_dd = 1,7 V (V_OUT = 1,6 + 160/R), ravno prav, saj z nižjo napetostjo premalo pridobimo.

Modifikacija

Lotimo se dela. Potrebovali bomo:

• 470-ohmski 1/4 W upor
• 1000-ohmski ležeč trimer -- moj ima hod omejen na en obrat, za večjo natančnost nastavljanja pa priporočam takega z večimi zavrtljaji.
• 10 centimetrov dvožilne žice -- čim tanjša je, tem bolje, priporočam žile debele približno toliko, kot tiste pri kablu za disk ali disketnik (lahko kanibalizirate kar kakšnega, ki se vam valja po predalih)
• Testno ploščo s pocinjenimi luknjami

Od orodja sem uporabljal:

• 8 W spajkalnik. Moč niti ni tako pomembna, vedite le, da skupaj z močjo pada tudi nevarnost, da kaj skurite, obvezna pa je uporaba tanke in predvsem špičaste konice
• stojalo za spajkalnik
• spajkalno žico
• spajkalno pasto
• razspajkovalno črpalko
• klešče -- vseeno kašne, le da lahko z njimi odstranjujete izolacijo žic
• žago
• vrtalnik s 3.5 mm svedrom
• pinceto

Testno ploščo odrežite na velikost približno 2x3 cm. Nanjo bomo pritrdili trimer in upor ter vse skupaj privili v eno izmed lukenj, ki služjo za pritrjevanje matične plošče v ohišje. V enega izmed kotov izvrtajte luknjo za vijak. Če imate luknje pocinjene le na eni strani, ploščico obrnite tako, da bo pocinjeni del zgoraj. Večina jih ima na enem robu tudi podaljšane kontakte do prve vrste lukenj. Ti so zelo pripravni za pritrditev žic, zato naj bo to rob, ki je najbliže matični plošči. Najprej bomo nanjo pritrdili trimer. Postavite ga tako, da gre sredinska nožica skozi eno izmed lukenj s podaljšanimi kontakti. Vse tri nožice namažite s spajkalno pasto. Ploščico z vstavljenim trimerjem obrnite okoli in vsako od nožic malo pocinite, kar bo trimer pritrdilo na ploščico.

Na še vedno obrnjeno ploščico pritrdite upor. Ena nožica naj bi potekala skozi eno izmed lukenj s podaljšanimi kontakti, druga pa skozi luknjo, ki je karseda blizu drugi (stranski) nožici trimerja. Upor najprej utrdite po podobnem postopku kot ste trimer, le da tokrat po zgornjem (pocinjenem) delu ploščice. Prvo (sprednjo) nožico lahko povsem odrežete, tako da ostane le še bunkica, kjer je spojena s ploščico, drugo nožico pa z upogibanjem speljite do nožice trimerja in ju spojite. Preostanek odrežite.

Žico na obeh koncih razcepite za kak centimeter (le če uporabljate dvožilno) in na vseh štirih krakih odstranite izolacijo. Na eni strani naj bo 1 mm razgaljene žice, na drugi pa 3 mm. Kraki naj bodo enako dolgi. Najlažje je, da si vzamete malo večji kos, ga ogulite in nato skrajšate.

Daljša kraka prispajkajte na ploščico. Če nima podaljšanih kontaktov, prispajkajte kar na spoja nožic upora in timerja s ploščico, drugače pa uporabite le-te.

Čaka nas le še pritrditev na IC. Pred tem nastavite trimer tako, da boste imeli spočetka največjo mogočo upornost (v našem primeru nekaj čez 1500 ohmov). Ko že merite upornost, še malo spreminjajte upornost trimerja, da se prepričate, da vse deluje.

Ploščico začasno pritrdite na njeno mesto ali pa jo vsaj toliko obtežite, da ne bo poplesavala, medtem ko boste spajkali po matični plošči. Ker bo žica morala narediti 180-stopinjski obrat, jo velja speljati rahlo okoli, da ne bo s preveliko silo vlekla za spoja na ICju. Sam sem jo ovil okoli nekaj bližnjih kondenzatorjev, lahko pa jo z izolirnim trakom ali čim podobnim pritrdite na PCB. Sedaj pa zares!

S pincetno primite tisti krak, ki vodi do nožice trimerja in ga pocinite. Pridržite ga k nožici 1 na IRU3037A (prva nožica je večinoma označena s piko ali čim podobnim na ohišju ICja), to je nožica najbližje DIMM režam, na strani, kjer lahko normalno preberete napis "IOR 3037A" (nisem se zatipkal, IOR je podjetje, ki IC izdeluje, IRU3037A pa njegovo ime). Sedaj se žice, ki naj počiva na nožici ICja, dotaknite s segretim spajkalnikom. Če je spajkalna konica dovolj vroča in žica lepo poravnana z nožico, je za nastanek spoja potrebna le kakšna sekunda.

V kolikor vam v prvo ne uspe, umaknite spajkalnik in poravnajte žico ter poskusite znova. Če imate težave z mirnostjo rok, se skušajte postaviti tako, da imata obe roki (udobno) oporo, preden spajkajte pa globoko vdihnite, saj se, ko vdihnete, celo telo rahlo premakne. Sedaj pa ponovite postopek še z drugim krakom, le da tega prispajkamo na nožico 4 (ozemljitev). Namesto nožice ICja bi lahko uporabili tudi katerokoli drugo ozemljitev na matični plošči, kar pa odsvetujem, saj je zgoraj opisan način bolj urejen.

Preizkušanje

Gotovi! Sedaj lahko ploščico privijete z matično ploščo vred na distančnik v ohišju. Napočil je trenutek resnice. Prižgite računalnik in pojdite v BIOS. Ako ste vse naredili kot je treba, bi morala biti V_dd okoli 1,7 V. Če še vedno ne presega 1,6 V, ste slabo prispajkali enega izmed krakov na IC, če pa je mnogo več, imate slabo nastavljen trimer. Zaradi poprej omenjenih nevarnosti, ki jih ta modifikacija prinaša, svetujem, da zvišujete V_dd postopoma.

Težave

Še črni scenarij. Računalnik prižgete, a se vklopijo le ventilatorji, oglaša se sirena, ... Najprej seveda računalo ugasnite, nato pa preverite, če ste vse komponente dobro vstavili nazaj (morda se ta nasvet sliši sila trivialen, a ni. Meni se je že večkrat zgodilo, da sem ves obupan pregledoval vse mogoče, medtem ko so se mi RAMi smejali iz bližnje mize). V kolikor to ne pomaga, si oglejte modifikacijo. Ali obstaja možnost, da prihaja do kratkega stika (ti niso tako strašni kot se sliši. Večinoma se računalnik samo ne prižge, trajnih poškodb pa ni)? Če še vedno niste odkrili krivca, modifikacijo popolnoma odstranite (odspajkati morate temeljito, da lahko z gotovostjo izključite možnost kratkega stika) in spet poskusite. Sedaj bi moralo vse delovati kot nekoč, če ne, se lahko začnete pripravljati na nakup nove plošče (morda takšne, ki nastavljanje V_dd omogoča že sama po sebi), ali pa še nekajkrat ponovite točki 1 in 2.

Zaključek

Kaj smo z vsemi temi kolobocijami dosegli? Kar precej. Sam pred modifikacijo v sinhronem načinu nisem mogel stabilno preseči 202 MHz, po novem pa je meja 217 MHz (vse ostale nastavitve so nespremenjene), le da me sedaj ne omejuje več matična plošča, temveč pomnilnik. Za tolikšno frekvenco FSBja je bilo potrebno zvišanje V_dd na 1.77 V, nadaljnje višanje pa ni obrodilo sadov. Ves vloženi trud vam lahko izniči vročina, zato poskrbite za ustrezno hlajenje. Hladilno rebro, ki je tovarniško pritrjeno na SPP, bo le stežka kos tej nalogi, zato ga velja nadomestiti s kakšno masivnejšo aktivno hlajeno rešitvijo (zelo priročna so Intelova hladilna rebra z ventilatorjem, ki so spremljala FC-PGA Pentiume III), podmazano s termalno pasto.