GHz-kilpailu

31.12.2003 00:00

Muropaketti täyttää parin kuukauden kuluttua viisi vuotta. Samoihin aikoihin sivuston perustamisen kanssa vuonna 1999, AMD julkaisi Athlon- ja Intel puolestaan Pentium III -prosessorit. Olemme siitä lähtien seuranneet ja uutisoineet tiiviisti tapahtumia molempien prosessorivalmistajien ympärillä. Vuoden 2000 alkupuolella nähtiin kiivas kamppailu prosessorivalmistajien kesken, kumpi saavuttaa ensimmäisenä 1000 megahertsin eli gigahertsin rajapyykin. AMD oli kaksi päivää Inteliä nopeampi ja molemmat valmistajat julkaisivat maaliskuussa 2000 massiivisilla jäähdytyssiilillä varustetut gigahertsin kellotaajuudella toimivat prosessorit. Kyseessä oli pelkkiä paperijulkaisuja ja ainoastaan muutamille suuremmille hardware-sivustoille lähetettiin testikappaleita. Kauppoihin kyseisiä prosessoreita ei saapunut vielä pitkään aikaan.

Kun ensimmäinen gigahertsi oli saavutettu, Intel siirtyi uuden sukupolven Pentium 4 -prosessoriin, joka on varta vasten suunniteltu siten, että sillä saavutetaan korkeita kellotaajuuksia. AMD oli puolestaan suunnitellut Athlon-prosessorin niin, ettei sen tarvinnut toimia yhtä suurilla kellotaajuuksilla saavuttaakseen saman suorituskyvyn kuin Pentium 4. Tästä syystä AMD otti käyttöön PR-arvot, joilla yritettiin viestittää kuluttajille prosessoreiden tehosuhteista.

Prosessorin päälle merkitty nopeus tarkoittaa ainoastaan sitä, että prosessori toimii 100 prosenttisen varmasti kyseisellä kellotaajuudella. Tästä syystä kaikki Intelin ja AMD:n prosessorit pystyvät toimimaan enemmän tai vähemmän korkeammalla kellotaajuudella, kuin valmistaja on prosessoriin merkinnyt. Juuri tämä on ylikellottamisen lähtökohta.

Muropaketissa ollaan vuosien varrella ylikellotettu useita kymmeniä prosessoreita vaihtelevalla menestyksellä. Joskus kaikki on mennyt metsään ja joskus kaikki puolestaan aivan nappiin. Rahaa, rautaa ja aikaa on kulunut luultavasti liian paljon, mutta ylikellottaminen on hieno harrastus. Tässä artikkelissa käydään läpi Muropaketissa viiden vuoden aikana saavutetut gigahertsin rajapyykit.

1000 MHz, 12. heinäkuuta 2000

AMD rikkoi siis gigahertsin rajapyykin virallisesti 6. maaliskuuta 2000 julkaisemalla Magnolia-koodinimellä tunnetun 1000 MHz:n kellotaajuudella toimivan Athlon-prosessorin. Prosessorin käyttöjännite oli 1,8 volttia ja ulkoinen 512 kilotavun suuruinen L2-välimuisti toimi 333 MHz:n kellotaajuudella.

Keväällä AMD julkaisi Thunderbird-koodinimellä tunnetut Athlon-prosessorit, joissa 256 kilotavun suuruinen L2-välimuisti oli integroitu prosessorin ytimeen ja se toimi prosessorin kellotaajuudella. Thunderbird-prosessoreita julkaistiin Slot A- ja uudella Socket A -kannalla, joista ensin mainitut oli tarkoitettu lähinnä OEM-markkinoille. Suomalaisiin verkkokauppoihin kuitenkin ilmestyi Thunderbird Slot A 700 MHz -prosessoreita myyntiin noin 1500 markan hintaan ja sellainen ostettiin Muropaketin testipenkkiin välittömästi. Ilmajäähdytyksellä prosessori kulki noin 980 MHz:n kellotaajuudella, joten gigahertsin rajapyykki oli todella lähellä.

Rauli Siivonen lahjoitti ystävällisesti Muropaketin testipenkkiin ensiluokkaisen vesijäähdytysblokin, jonka pohja oli valmistettu kuparista ja kansi alumiinista. Prosessori varustettiin Athlonin kellotuskortilla ja vesiblokilla. Ämpäri täytettiin jääkylmällä vedellä ja joukkoon heitettiin vielä pussillinen jääpaloja.

Emolevynä testikokoonpanossa oli MSI:n K7Pro, joka perustui AMD750-piirisarjaan. Piirisarjalle ja prosessorin taakse asetettiin puhaltamaan 60 millimetrin tuulettimet ja prosessori asetettiin käynnistymään 1000 MHz:n (10 x 100 MHz) kellotaajuudella. Käyttöjännitettä prosessorille syötettiin 2,05 volttia. Kaikki toimi hienosti ja prosessori oli täysin vakaa lämpötilan pysytellessä noin 26 Celsius-asteessa. Suomessa oli ensimmäisten Athlonien aikaan muutamia todella kovia kellotusmiehiä, joista Sharedoc jäi varmasti virityksineen MuroBBS:n puolelta monien mieleen.

Aiheeseen liittyvät Muropaketin artikkelit:

Muropaketti, AMD Thunderbird 700MHz

Muropaketti, Thunderbird 700MHz -vesijäähdytys

Muropaketti, MSI K7Pro modifiointia

2 GHz, 14. toukokuuta 2001

Lähes vuosi myöhemmin markkinoille oli juuri tullut Socket A -kantainen Athlon 1333 MHz -prosessori, joka ostettiin Muropaketin testipenkkiin. Takana oli yksi kuivajääkokeilu, joka ei ollut sujunut aivan suunnitelmien mukaan. Savon Mafian veljekset Jarmo Pirinen, showman, Intruder ja Oltzu olivat jo jonkin aikaa kellottelleet kuivajäällä ja nestemäisellä typellä, ennen kuin päätimme yhdessä Kamun (Mikko Liljeroos) kanssa testailla kuivajäällä oikein kunnolla.

Testejä varten Iwillin KK266-R-emolevyä (VIA KT133A) jouduttiin hieman modifioimaan. Prosessorin käyttöjännitteen korottamista varten HIP6301-piirin FB- ja VSEN-jalkojen ja maan välille juotettiin säätövastukset. Lisäksi emolevyn viiden voltin jännitelinjoja paranneltiin ulkoisilla johdoilla.

Saimme savolaisilta käyttöömme jo kaikille varmasti tutuksi tulleen kuparisen kulhon ja heti ensimmäisissä testeissä kulho osottautui kultaakin arvokkaammaksi apuvälineeksi. Kulho täytettiin Masinolilla ja kuivajäällä (-79°C) ja prosessorin lämpötila putosi reilusti pakkasen puolelle.

Prosessorille syötettiin noin 2,25 voltin käyttöjännite ja kaikki toimi hienosti yli kahden gigahertsin kellotaajuudella.

Samoihin aikoihin kilpailu Muropaketin edesmenneellä Pifast-listalla oli kuumimmillaan ja saavutetulla tuloksella päästiin hyville asemille. Sami Mäkinen (macci) oli onnistunut hankkimaan todella pirteän Thunderbird 1000 MHz -prosessorin, joka oli varustettu AXIA-koodilla. Macci onnistui ajamaan nestemäisellä typellä prosessoria yli kahden gigahertsin kellotaajuudella.

Aiheeseen liittyvät Muropaketin artikkelit:

Muropaketti, Kuivajää osa 1

Muropaketti, Kuivajää osa 2

3 GHz, 13. tammikuuta 2002

Kolmen gigahertsin rikkominen tapahtui liiankin helposti. Saimme Daccolta testiin Intelin juuri julkaiseman Pentium 4 2,2 GHz -prosessorin (Northwood), joka kulki jo ilmajäähdytyksellä yli 2900 megahertsin kellotaajuudella.

Alustana testeissä oli Asuksen P4B266-emolevy (Intel 845), joka tarjosi korkeimmillaan BIOS:sta 1,775 voltin käyttöjännitteen. Emolevylle tehtiin jännitemodifikaatio, jonka avulla käyttöjännitettä pystyttiin korottamaan yli kahteen volttiin.

Jäähdytyksenä testeissä käytettiin Swiftechin MCX478-siiliä, joka oli siihen aikaan markkinoiden tehokkain Pentium 4 -ilmajäähdytysratkaisu. Tuulettimeksi valittiin 80 millimetrinen Delta, jonka vieressä olisi pitänyt käyttää kuulosuojaimia.

Kun jännitemodifikaation avulla prosessorin käyttöjännite saatiin nostettua 1,9 volttiin, kokoonpano lataili kolmen gigahertsin kellotaajuudella kiltisti Windows-käyttöjärjestelmään. Prosessorin lämmöntuotto oli kuitenkin liian suuri ilmajäähdytykselle, joten kokoonpano ei kestänyt juurikaan rasitusta.

Hieman myöhemmin testailimme samalla prosessorilla ja emolevyllä ylikellottamista nestemäisen typen avulla ja onnistuimme rikkomaan hetkellisesti maailmanennätyksen (3675 MHz), ennen kuin japanilaiset iskivät takaisin.

Aiheeseen liittyvät Muropaketin artikkelit:

Muropaketti, Northwood 2,2GHz ylikellotusta ilmalla

Muropaketti, Northwood 2,2GHz & LN2 (3675MHz!)

AMD:n puolella kolmen gigahertsin kellotaajuus rikottiin keväällä 2003, kun Athlon XP 2100+ -prosessoria jäähdytettiin kuivajäällä.

Testikokoonpanossa käytettiin Epox 8RDA+ -emolevyä, joka perustui nForce2-piirisarjaan. Kolmen gigahertsin kellotaajuuteen vaadittiin 2,125 voltin käyttöjännite.

4 GHz, 20. toukokuuta 2002

Neljän gigahertsin rikkominen olikin melko jännä juttu. Inteliltä oli juuri tullut markkinoille Pentium 4 2,4 GHz -prosessori, joka maksoi lähes 5000 markkaa. Kamulle tuli vieläkin melko hullulta kuulostava päähänpisto ja lähdimme Daccolle pienille prosessoriostoksille. Kahden viikon kuluttua olisi ollut tiedossa hinnanpudotukset, mutta niin kauan ei ollut kuulemma aikaa odotella. Kamu osti itselleen prosessorin ja jälleen kerran pistettiin tilaukseen kannu nestemäistä typpeä.

Ajelimme muutamia testejä Abitin TH7-II -emolevyllä, mutta jostain kumman syystä raja tuli aina vastaan 3500 MHz:n kellotaajuudella. Onneksi Muropaketin testipenkkiin saapui Asuksen P4T533-C -emolevy, joka modifioitiin ylikellotuskuntoon. BIOS ei tarjonnut mahdollisuutta korottaa prosessorin väylänopeutta kuin 150 MHz:iin asti, joten emolevylle piti toteuttaa TurboPLL-kytkentä. Emolevylle juotettiin ulkoinen kellopiiri, josta syötettiin 14,3 MHz:n referenssitaajuus. Emolevyn oma kide vaihdettiin suurempaan ja näin saimme käyttöön korkeampia väylätaajuuksia. Lisäksi emolevylle juotettiin modifikaatiot prosessorin ja RDRAM-muistien käyttöjännitteille.

Ensimmäisellä kerralla huomasimme, että prosessorin jännitemodifikaatiossa oli pieni moka ja prosessorille ei saatu syötettyä käyttöjännitettä kuin 1,93 volttia. Kulho oli jo kiinni prosessorissa, joten jatkoimme testailua. Vaikka jännitettä ei korotettu edes yli kahden voltin, prosessori jaksoi silti uskomattomiin lukemiin. Neljän gigahertsin kellotaajuus meni rikki lähes heittämällä. Juttua kyseisen prosessorin ylikellottamisesta voi lukea Kamun sivuilta.

Aiheeseen liittyvät artikkelit:

Kamu2.net, P4 2,4GHz @ 4,086GHz

Muropaketti, Asus P4T533-C modifiointi

5 GHz yritys, 14. heinäkuuta 2003

Tänä kesänä olikin sitten silmissä jo viiden gigahertsin rajapyykki. Testeissä käytettiin Intelin Pentium 4 3,2 GHz -prosessoria, joka oli varhaisia testikappaleita ja näin ollen melko huono ylikellottumaan. Asus P4P800 Deluxe -emolevy (Intel 865PE) viriteltiin kisakuntoon ja kulho pistettiin jälleen kerran kylmäksi.

Testit sujuivat ihan mukavasti ja onnistuimme ajelemaan SuperPi- ja Pifast-testejä läpi noin 4800 MHz:n kellotaajuudella. Samalla totesimme, että jos kuparikulhoon kiinnitetyn Fluken lämpömittarin anturi laskee alle -130 Celius-asteen, kokoonpano kaatuu ja käynnistyy uudelleen.

SetFSB-ohjelmalla saimme korotettu väylänopeutta sen verran, että talteen saatiin kuvankaappaus 4911 MHz:n kellotaajuudella. Valitettavasti tämän pidemmälle ei päästy ja maaginen 5000 MHz:n tai viiden gigahertsin rajapyykki jäi 89 MHz:n päähän.

Myöhemmin kesällä macci oli saanut näppeihinsä tuoreen Pentium 4 3,2 GHz -prosessorin, joka oli kellottunut huomattavasti paremmin kuin Muropaketin testissä ollut testikappale. Macci onnistuikin nestemäisen typen avulla ensimmäisenä suomalaisena rikkomaan viiden gigahertsin rajapyykin. Japanilaisista useampi on jo 5 GHz -kerhossa ja tuoreimpana Tom’s Hardwaren apupojat Frank ja Lars onnistuivat kellottamaan itsensä samoille lukemille.

Aiheeseen liittyvät Muropaketin artikkelit:

Loppusanat

Viiden vuoden aikana on tullut nähtyä paljon ylikellotukseen liittyviä asioita, villityksiä ja suuntauksia. Välillä AMD:n prosessorit ovat olleet kuumaa tavaraa ja välillä puolestaan helmiä on löytynyt Intelin puolelta. Tällä hetkellä Inteliltä on markkinoilla 3,2 GHz:n ja AMD:ltä 2,2 GHz:n kellotaajuudella toimivat prosessorit.

Jälkeen päin hymyilyttää esimerkiksi huhut kultaisella N-kirjaimella varustetuista hyvin kellottuvista Athlon-prosessoreista. Olen saanut kuulla suomalaisilta jälleenmyyjiltä kuinka päivittäin tuli soittoja, joissa tiedusteltiin prosessoreita kultaisella N-kirjaimella. Lisäksi esimerkiksi tietyllä koodilla varustetut prosessorit ja Radeon 9500 -näytönohjaimet ovat olleet kuumaa tavaraa. Viime aikoina Winbondin BH5-muistipiirit ovat olleet suosittuja.

Vuonna 2004 ylikellotukset jatkuvat Muropaketissa ja toivottavasti rikomme tänä vuonna vihdoin viiden gigahertsin rajapyykin. Kamun omakotitaloprojekti on loppusuoralla ja taloon on valmistumassa erillinen kellotusosasto. Jatkossa ylikellotukset hoidetaan siellä, eikä naapurin mummojen tarvitse enää ihmetellä, kun kaksi miestä kantaa 20 litran tankkia nestemäistä typpeä pitkin kerrostalon portaita.

>> Takaisin pääsivulle

Sampsa Kurri 31. joulukuuta 2003 (sampsa.kurri@https://muropaketti.com)