Тестовый процессор

Если к вам в ремонт попала материнская плата, сжегшая до этого процессор, или просто вы не уверены правильно ли работает стабилизатор напряжения питания процессора, то глупо сразу устанавливать в нее свой новенький CPU. Слишком большой риск остаться без процессора. Для исключения таких казусов и служит так называемый тестовый (или в народе "ламповый") процессор. Задача тестового процессора сообщить материнской плате какое напряжение ему нужно для питания и не сгореть если материнка выдаст намного больше :)

Давным- давно, когда компьютеры были большими, напряжения питания процессора выставлялось на материнской плате с помощью набора перемычек. При сборке компьютера пользователю нужно было свериться со справочником или прочесть на корпусе процессора какое напряжение ему нужно для нормальной работы. Затем переставлялись соответственно перемычки на материнской плате. Если пользователь ошибся и выставил 5 вольт вместо требуемых трех, то процессор мог и сгореть. То есть ответственность за выбор правильного напряжения питания процессора полностью лежала на пользователе. Для облегчения процесса сборки компьютера работу, связанную с выбором питания CPU, переложили на плечи материнской платы. Упрощенно говоря- перемычки перенесли с платы в процессор. И теперь при установке нового процессора в материнскую плату перемычки автоматически выставляются в нужное положение и на процессор подается требуемое ему питание. Первый вариант в данной статье рассматривать не будем в связи с тем, что он закончился на первых пентиумах, да там, в принципе, и так все очевидно.

Теперь немного о том как это реализовано на современных платформах. Несколько выводов процессора отведено для нужд Voltage IDentification, сокращенно VID. Возьмем, к примеру, Intel® Celeron® D в в 478- пиновом корпусе. Если ознакомиться с документацией на этот процессор, то можно увидеть, что за определение напряжения питания отвечают контакты VID0 - VID5. Там- же приведена таблица^*, указывающая какая комбинация сигналов VID какое напряжение устанавливает:

VID5	VID4	VID3	VID2	VID1	VID0	VID
1	0	1	0	0	1	0.850
1	0	1	0	0	0	0.875
1	0	0	1	1	1	0.900
1	0	0	1	1	0	0.925
1	0	0	1	0	1	0.950
1	0	0	1	0	0	0.975
1	0	0	0	1	1	1.000
1	0	0	0	1	0	1.025
1	0	0	0	0	1	1.050
1	0	0	0	0	0	1.075
1	1	1	1	1	1	VR output off
1	1	1	1	1	0	1.100

^*Здесь приведена часть таблицы, с полным вариантом можно ознакомиться в документации на процессор.

По умолчанию на каждом из vid`ов выставлена логическая "1", то есть напряжение около 5В. Процессор может либо оставить каждый из vid'ов в состоянии "1", либо перевести его в состояние логического нуля, замкнув соответствующий выход на землю.

Приступая к ремонту материнской платы необходимо убедиться в том, что она обеспечивает правильное питание процессора. Самый простой вариант: установить процессор, включить материнскую плату и замерить напряжение питания процессора. В результате замеров мы можем получить один из вариантов:

1. напряжение в норме. Ну тут все понятно, переходим к следующим этапам ремонта.
2. напряжение занижено или отсутствует. Нужно разбираться со стабилизатором питания (VRM) процессора.
3. напряжение нормальное, но не стабильное. Обычно лечится заменой конденсаторов, расположенных рядом с процессором
4. напряжение завышенное или очень завышенное. Опять таки проблемы с VRM, плюс можно попрощаться с текущим процессором и искать ему замену.

Чтобы исключить последний пункт, желательно проверить VRM без процессора. Проанализируем вышеприведенную таблицу. Если мы не установим процессор, то, соответственно, все VID`ы будут равны "1". В таблице это состояние называется "VR output off", и означает, что питание на процессор будет отключено. В принципе логично: если нет процессора, то зачем подавать питание? Выберем в таблице какое-нибудь напряжение, скажем 1В. Для того, чтобы VRM подал на процессор 1В, неободимо замкнуть на землю VID2, [[VID]3 и VID4. Если вы ремонтируете материнские платы изредка, то достаточно в сокете процессора найти по документации на процессор соответствующие сигналы и замкнуть их на землю. Если после этого включить материнскую плату, то VRM, получив нужную последовательность VID'ов, включится и подаст на несуществующий процессор 1В. Наличие и правильность напряжения питания можно проконтроллировать, к примеру, на дросселях возле сокета процессора.

Если вы занимаетесь ремонтом регулярно, то достаточно быстро надоедает постоянное выискивание нужных VID'ов в каждой материнской плате и возникает необходимость тестового процессора. Задача этого процессора, по большому счету, состоит только в том, чтобы выставить нужную комбинацию VID'ов. За основу можно взять либо аналогичный процессорный сокет, выпаянный из нерабочей материнской платы (сокет, естественно, должен быть не BGA), либо вырезать фрагмент материнской платы, который находится под предварительно выпаянным сокетом и впаять необходимые ножки будущему тестовому процессору.

Теперь добавим нужные нам перемычки, эмулирующие VID`ы и тестовый процессор готов. В принципе можно еще на сигналы процессора Vcc(питание) и Vss(земля) повесить какую-нибудь нагрузку, чтобы VRM не работал вхолостую. Я для этого использую миниатюрную 6-вольтовую лампочку, смонтированную на том же процессоре. Так же рекомендую вывести на верх процессора сигнал Vcc, чтобы удобнее было мерять напряжение и сигнал Reset, чтобы удобнее отслеживать его прохождение.

Эмулятор процессора под Socket 370

Изображение и нумерация выводов приведены со стороны ног процессора.

Документацию на PIII под PGA370 можно получить по адресу: http://www.intel.com/design/pentiumiii/datashts/245264.htm

Для того, чтобы сделать тестовый процессор для socket 370 необходимо правильно выставить сигналы VID0-VID3. Нумерация контактов: VID0- AL35 VID1- AM36 VID2- AL37 VID3- AJ37

Выберем, для примера, напряжение питания (Vcc) равным 2.00В Для этого необходимо установить сигналы VID1,VID2 и VID3 в нуль. Для этого соединим их с сигналом Vss (земля). На схеме обозначено красным цветом.

В принципе, этого достаточно, но можно добавить немного дополнительных удобств. Рекомендую добавить миниатюрную 6В лампочку между любыми Vcc и Vss и вывести на верх процессора контрольные точки: CLK (W37)- для удобства проверки наличия тактирования на процессоре, V_2.5 (Z36), V_1.5 (AD36), Reset (X4) и, собственно для чего все это и делалось, Vcore (Vcc). Эти сигналы я отметил на схеме синим цветом.

Так выглядит тестовый процессор, которым я пользуюсь в работе. В качестве основы взят выпаянный из платы процессорный сокет.

Продолжение следует

--Rick101 01:10, 25 марта 2007 (MSK)

Эмулятор процессора в формате Slot1

Простое и наглядное решение тестового процессора для системных плат Slot1. Эмулятор выполнен из терминатора для MPS производства Intel. Точки для замера напряжений выведены проводниками на верхнюю кромку.

Более сложное и многофункциональное устройство SlotTester - тест сигнальных линий разъема Slot1. Для него, в качестве донора, использована PCB адаптера Slot1-PPGA370.

Эмулятор процессора для Socket A

Пример тестового процессора под Socket А. Удален кристалл с процессора Athlon 650.

Cyrix: Аналогичный шедевр из процессора Duron 1000. Добавлен индикатор для визуального контроля наличия Vcore :)