Попытка укротить Conroe

Материал из Wiki.

Данная статья не предназначена для слепого повторения изложенной идеи и требует понимания взаимодействия хардварной и софтварной сторон функционирования компьютерного «железа».

Эпиграф

Выход в свет процессора на ядре Core являет собой факт признания компанией Intel бесперспективности применяемой до недавнего времени в своих процессорах архитектуры NetBurst, впервые представленной в конце 2000 года. Опуская технические тонкости сравнения этих диаметрально противоположных архитектур, нельзя не отметить, что процессоры Intel из пожирающих энергию «печек» с дикими, порой запредельно высокими рабочими частотами превратились в милых домашних зверушек — холодных и, несмотря на непривычно малые частоты ядра, более производительных.

Однако за все в этом мире приходится платить, и появление у Intel такого мощного оружия, как процессоры Core 2 Duo, положило начало новой «гонки вооружений» на потребительском рынке.

Корпорация Intel в рамках рекламной компании и в плане технической поддержки любезно предлагает любому желающему ознакомиться с технической документацией ("даташитами", от англ. datasheets) на свою продукцию, в частности, на выпускаемые ею процессоры. В рамках данной статьи использовались следующие материалы:

• Даташит на Pentium 4 серий 5хх (90 nm) (англ, 1.7 Mb)

• Даташит на Pentium 4 серий 6хх (90 nm) (англ, 2.8 Mb)

• Даташит на Pentium 4 серий 6х1 (65 nm) (англ, 2.7 Mb)

• Даташит на Pentium D серий 8xx (90 nm) (англ, 2.8 Mb)

• Даташит на Core 2 Duo серий 6800/6000 (65 nm) (англ, 1.9 Mb)

• Voltage Regulator-Down (VRD) 11.0 Design Guidelines (англ, 1.1 Mb)

Требования к платформе

Следуя официальным заверениям следует, что новый процессор требует для себя и новой платформы - на основе ультрасовременных чипсетов от Intel, ATI и nVidia - важной частью которых является поддержка "следующего" стандарта питания VRM11 с классом питания 06. Однако хорошо зная "повадки" локомотива процессоростроения еще со времен Pentium/PentiumMMX, можно смело предположить, что не так все страшно, как обстоит на самом деле, особенно с учетом того, что соблюдено главное - Core 2 Duo имеет все тот же LGA775, как и его предшественники. Кроме этого, рассуждая логически можно проследить и сделать выводы:

• ранние версии MB на i975 не поддерживают Core2Duo
• стоило появиться процессорам с ядром Conroe в продаже, как шустрые производители материнских плат объявили о поддержке таких CPU своими изделиями на "более старых" чипсетах i945 и даже i865.

Кроме этого "практического" довода в пользу возможности переделки, имеются также и "теоретические":

• Начнем с того, два ядра Conroe не подразумевают появление какой-то особой разводки под второе ядро. Вспомните, что процессоры Intel серии 8хх являются двухядерными и никакой дополнительной хардварной поддержки не требуют. Не забываем, что сокет LGA775 применяется и там и тут.
• Техпроцесс 0,65 нм являет собой именно техпроцесс изготовления кристалла, ни в коей мере не оказывая влияния на совместимость процессоров.
• VRM11 и vr_config_06. По большей части является маркетинговым ходом. Ибо (если показывать на пальцах) энергопотребление Core2 намного ниже, чем архитектуры NetBurst, для которой уже давно были введены стандарты питания 04А (max Icc 78 Ампер), 04В (119А), 05А(100А) и 05В(125А). Неслабо, да? Максимальный же ток по стандарту 06 это "жалкие" 75 ампер :).

Отличие VRM11 в другом. Старый стандарт VRM10 подразумевал выставление стартового напряжения процессора сигналами VID0 – VID6 (всего 7 сигналов, или бит) с точностью 5 знаков после запятой, шагом 0,00625 вольта и пределами от 1,60000В до 0,83125В. Причем официально не запрещалось использовать и 5 и 6 битную кодировку. В VRM11 имеет место быть 8 битная кодировка стартового напряжения VID0 – VID7 и совершенно другая кодировочная таблица напряжений! Точность те же 5 знаков, шаг 0,00625В, пределы от 1,60000В до 0,50000В. Ключевые слова здесь – другая кодировочная таблица.

Препятствия к установке

1. Появление новых, перемещение старых сигналов. Ну здесь не так все сложно как у Туалатинов, поэтому скажем просто – есть такие сигналы. Связано это прежде всего с введением стандарта VRM11 (надо же как-то материнской плате распознавать способ запитывания камня) и элементарной проверкой на совместимость платформы, что также является требованием маркетологов Intel.
2. Программная поддержка, а именно поддержка БИОСом. Здесь все много сложнее, ибо изучение карты сигналов (Land Listihg and Signal Discriptions) ничто по сравнению с раскопкой порядка 3-4 метров кода (да еще без опыта). Дело тут в модельно специфических регистрах, так называемых MSR. Intel и здесь постарался, изрядно попортив привычную всем картину - исчезли MSR 2Ch (Processor Frequency Configuration) и 2Bh (Processor Soft Power-On Configuration), а именно они используются (у "старых" процессоров) на этапе первичной инициализации железа. Исчезнувшие MSR ставят в тупик (подвешивают) процессор и поэтому старт системы при использовании данных MSR невозможен. Поэтому в коде БИОС, в котором реализована поддержка C2D, производится ряд проверок на CPUID установленного в системе процессора и в соответствии с этим выбирается соответствующая ветка исполнения подпрограммы.

Предложения по доработке

Итак, в ходе чтения литературы и немногочисленных экспериментов обозначились четыре группы контактов, расположенных на процессоре и влияющие, или могущие повлиять, на запуск процессора Core2Duo на материнской плате Gigabyte GA-8I945P-G, живущей у автора, или любой другой. Надо отметить, что сама по себе материнская плата никакой доработки (физического вмешательства) не требует кроме как нового БИОСа. Все операции производятся на процессоре со стороны "пятачков".

• Сигнал VRDSEL, контакт AL3 . Отвечает за распознание процессором подходящей платформы. Не должен быть соединен с землей, разведенной на процессорном сокете, иначе процессор просто не запустится. На «старых» платах обозначен как Vss, то есть «земля». Изолировать можно лаком для ногтей с хорошей сушкой в два слоя, иначе иголка из сокета может его проткнуть.
• Сигналы MSID0-MSID1, контакты W1-V1 соответственно. Отвечают за Market Segment Selection и для Conroe должны быть соединены «землей». Соответственно, для плат не поддерживающих стандарт питания 05В, соединяем W1-V1-U1, так как U1 не что иное как Vss. В авторском варианте своей роли не сыграла, все работает и без нее, но в более старых системах должна быть.
• Соединяем контакты AM1-AM2-AM3-AM4-AL4-AL5-AL6-AK4-AK5. Это для соединения VID0-5 c Vss. Таким образом выставляем стартовое напряжение 1,08 вольта для запуска камня (см. таблицу VRM11). Данное соединение предложено для "оптимизации действия руками", то есть рисуется одна дорожка, которая соединяет землю (Vss) со всеми VID-ами, которые знает вольтрегулятор VRM10. Можно эту перемычку не рисовать вообще , но кто знает, какую напругу выдаст не родной для Конроя VRM. (Хотя я рискнул и получил стартовое напряжение 1,414 вольта – это по внешнему вольтметру). "Стартовое" - потому, что стартует CPU именно с напряжения по-умолчанию. Далее в процессе POST выставляется напряжение, заданное пользователем.
• Соединяем контакты D23-C23. Сигнал VCCPLL переместился с C23 на D23. Здесь у пытливого исследователя может возникнуть недоумение, так как на Land Listihg указаны и "старый" сигнал VCCIOPLL на контакте С23, и "новый" VCCPLL на контакте D23. Но в описании сигналов на процессоры серии Е6000 как такового VCCIOPLL нет вовсе. Может забыли стереть с карты ног? Желающие могут промерять эти (D23-C23) контакты на процессорах серии 8хх. Судя по всему у этих CPU перечисленные ноги должны быть соединены в упаковке. Короче без этой перемычки не работает.

Обозначенные красным цветом контакты необходимо изолировать, а зеленым - замыкать.

Ну вот, нарисованы токопроводным лаком перемычки, AL3 заизолирован, можно, в принципе, вставлять. СТОП! А ПРО БИОС ЗАБЫЛИ?

Только новый BIOS!

Озаботьтесь для начала БИОСом подходящим под вашу материнскую плату и с поддержкой Core2. Иначе ничего хорошего не получится. У автора материнка заработала с БИОСом от GA-8I945P-S3.

Конечно имеются случаи изменения ревизии материнских плат для поддержки Conroe (может быть это ваш случай?), тогда ищите/ставьте новейшую прошивку и вперед! Например, по сообщению участника форума rom.by материнская плата Asus P5LD2-VM, ревизии 1.03G прекрасно работает с камнем Е6600. Использовался БИОС от более поздней ревизии.

Материнские платы способные работать (проверено) с Core 2 Duo при применении "чужой" прошивки:

1. Asus P5LD2-VM rev 1.0 (i945G) прошивка от Asus P5LD2-VM rev 2.0

2. Gigabyte GA-8I945P-G (i945) прошивка от GA-8I945P-S3(DS3)- все ревизии плат.

3. ECS 945P-A rev 2.0 (i945) прошивка от ECS 945P-A rev 3.0

Материнские платы, теоретически способные работать с Core2Duo при применении "чужой" прошивки:

1. MSI MS-7246 Platinum rev 1.0 (i975) прошивка от MS-7246 PowerUp rev 2.0

Важное замечание

На форуме очень часто возникают темы про адаптирование БИОСов путем добавления микрокодов. Поверьте на слово - никакой волшебной силы (кроме мифической, а следовательно легендарной) микрокоды CPU не имеют и их добавление в прошивку не сделают Вашу материнскую плату универсальной а БИОС всемогущим.

Для сомневающихся практиков же (хорошие, честные и смелые ребята) могу посоветовать дизассемблировать пару - тройку прошивок с поддержкой (и без оной) C2D. Там всё сразу и хорошо видно. Как помощь предлагаю просмотреть категорию Типовые процедуры кода BIOS. Удачи.