P4 3,2C & LN2
English summary: Today we did some overclocking experiments with new Intel Pentium 4 3,2C CPU and Liquid Nitrogen (LN2 -196°C). We used Asus P4P800 Deluxe motherboard because we have been able to run it stable at 340 MHz Front side bus.
Vcore was set to 1,8V from BIOS (Measured 2,03V from motherboard!) and We started pouring the liquid nitrogen into copper bowl which had been attached on the top of the CPU.
After a couple of minutes the CPU temperature started to go down and soon we booted the system to Windows XP at 4 GHz.
We used SetFSB to raise the front side bus but unfortunately Wcpuid and CpuZ didn’t update the new clock frequency. We used SetFSB and Tom’s Hardware Guide’s THG Clock to confirm the correct clock frequency.
After one hour motherboards clock generator started working very oddly and it claimed that FSB was 6,92 MHz. SetFSB and THG Clock still worked without any problems.
We were able to run Pifast and SuperPi benchmarks succesfully at around 4800 – 4900 MHz and the highest screenshot we got was 4911 MHz.
Check out the pictures below and of course the DivX-video!
Next we are aiming to 5 GHz barrier, stay tuned!
Sampsa Kurri
sampsa.kurri@https://muropaketti.com
Pitkästä aikaa Muropaketin testilaboratoriossa tehtiin ylikellotustestejä nestemäisellä typellä (LN2 -196°C). Odottelemme edelleen AMD:ltä prosessoria tulevaa Pentium 4 3,2C vs Athlon XP 3200+ -artikkelia varten, joten päätimme yhdessä Kamun kanssa testata P4 3,2C -prosessorin ylikellotusta nestemäisellä typellä. Vesijäähdytyksellä prosessori kulki 1,7 voltin käyttöjännitteellä noin 3800 megahertsin kellotaajuudella. Japanilaisten viiden gigahertsin tuloksia ei kyllä tältä yksilöltä uskallettu odottaa.
Alustana testeissä käytettiin hyväksi todettua Asus P4P800 Deluxe -emolevyä, johon on tehty Vmem-modifikaatio. Sen avulla muistijännitettä saa nostettua riittävästi ja 3,33 voltin jännitteellä Geilin Ultra Platinum PC3500 256 MB -muistit toimivat moitteetta 305 MHz:n prosessoriväylällä ja 5:4-muistijakajalla (245 MHz).
Prosessori on Intelin toimittama Engineering Sample, jonka kerrointa voidaan vaihtaa vapaasti välillä 12x – 16x. Prosessorin päällä lukee Intel Confidental ja S-koodi on hieman erikoinen QWN2 ES. FPO/Batch-numerosarjan mukaan prosessori on valmistettu viikolla 10. Heatspreaderin päälle levitettiin ohut kerros piitahnaa parantamaan kontaktia kupariseen kulhoon.
Aikaisemmin LN2-testit on tehty Kamun varastossa, mutta omakotitaloprojektin takia testipaikaksi valittiin Io-median ja Muropaketin toimipiste kerrostaloasunnossa Porissa.
Kokoonpano kasattiin pöydälle avonaisen ikkunan viereen, joka takasi riittävän ilmastoinnin. Testikokoonpanossa käytettiin GeForce 4 Ti4600 -näytönohjainta, jonka kanssa Asus P4P800 Deluxe -emolevyä on ajettu vakaasti jopa 340 MHz:n prosessoriväylällä.
Testit aloitettiin kaatamalla prosessorin päälle kiinnitettyyn kupariseen kulhoon nestemäistä typpeä. Kulho alkoi jäätymään ja samalla prosessorin lämpötila laski reilusti pakkasen puolelle. BIOS:ista asetettiin käyttöjännitteeksi 1,8 volttia, joka oli todellisuudessa emolevyltä mitattuna jopa 2,03 volttia(!!). Kokoonpano käynnistettiin 4,3 gigahertsin kellotaajuudella Windows XP -käyttöjärjestelmään, jonka jälkeen prosessorin väylätaajuutta nostettiin ”lennosta” SetFSB-ohjelman avulla. Testit lähtivät hyvin pirteästi käyntiin ja 4,5 gigahertsin kellotaajuus saavutettiin muutamassa minuutissa.
Valitettavasti Wcpuid- ja CpuZ-ohjelmat eivät tajua kellotaajuuden nostamista SetFSB:llä, johtuen ilmeisesti HyperThreading-ominaisuudesta. Onneksi SetFSB ja esimerkiksi Tom’s Hardware Guiden sivuilta löytyvä THG clock osaavat lukea prosessorin kellotaajuuden vaihtoehtoisella menetelmällä. Ensimmäisen kerran kokoonpano kaatui 4650 megahertsin kellotaajuudella.
Kokoonpano ei herännytkään enää, vaan ruutu pysyi pimeänä BIOS:in nollauksenkin jälkeen. Noin puolisen tuntia asiaa mietittyämme tulimme siihen tulokseen, että emolevy ei herää ennen kuin prosessorin lämpötila on noussut noin -90 Celsius-asteeseen. Tämän jälkeen jatkettiin taas testejä. BIOS:in Hardware Monitor kertoi prosessorin lämpötilaksi -111,5 °C, mutta arvo ei muuttunut testien aikana mihinkään.
Kuparisen kulhon pohjaan kiinnitettiin Fluken lämpömittari, joka oli todella hyödyllinen apuväline testeissä. Jos lämpötila laski alle -135 Celsius-asteen, kokoonpano kaatui välittömästi. Pidimme lämpötilan testien ajan -125 ja -130 Celsius-asteen tuntumassa.
Parhaimmillaan prosessorille asetettiin BIOS:ista 1,925 voltin käyttöjännite, joka oli emolevyltä mitattuna 2,13 volttia.
Testit kestivät noin kolme tuntia ja kokoonpano toimi koko ajan lähes normaalisti. Ainoastaan noin tunnin jälkeen ilmeisesti emolevyn kellogeneraattori sekosi täysin ja Wcpuid ilmoitti kellotaajuudeksi 110 MHz, vaikka se oli todellisuudessa noin 4,8 gigahertsiä.
Kuten yllä olevista kuvista voi todeta, emolevy oli todella jäässä prosessorikannan ympäriltä. Kuparisen blokin kiinnitysruuvit olivat aivan umpijäässä, kuten myös emolevyn alapuoli.
Testit, Pifast 3.3 ja SuperPi
Seuraavaksi siirrymme käytännön testeihin. Perinteinen Pifast-testi ajettiin läpi 4854 megahertsin kellotaajuudella ja ajaksi muodostui 18,89 sekuntia.
Japanilaisten suosima SuperPi-testi ajettiin läpi yhden ja kahdeksan miljoonan desimaalin tarkkuudella. SuperPi 1M -testin lopputulokseksi muodostui 4868 megahertsin kellotaajuudella 30 sekuntia, joka on tällä hetkellä maailman toiseksi nopein tulos. Edellä ovat ainoastaan japanilaiset TAM ja Omega 29 sekunnin tuloksella.
Päätimme ajaa läpi myös SuperPi 8M -testin, joka laskee piin desimaalin siis yli kahdeksan miljoonan desimaalin tarkkuudella. Tämä testi ajettiin läpi myös siitä syystä, että monet ihmiset väittävät kokoonpanon pysyvän pystyssä vain muutamia sekunteja nestemäisellä typellä ja suurilla kellotaajuuksilla. 4768 megahertsin kellotaajuudella testi meni läpi viidessä minuutissa ja 40 sekunnissa, joka taitaa olla tällä hetkellä maailmanennätys. Kokoonpano oli täysin vakaa, kunhan lämpötila pidettiin tarpeeksi alhaisena. Nestemäistä typpeä täytyi tankata kulhoon jatkuvasti.
Lopulta kokeilimme korkeinta mahdollista kellotaajuutta ja tietenkin viiden gigahertsin rajapyykin rikkomista. Valitettavasti aivan niin pitkälle ei päästy, vaan korkein kuvankaappaus saatiin 4911 megahertsin kellotaajuudella.
Testien jälkeen miehet olivat iloisella tuulella onnistuneen suorituksen jälkeen. Testit ovat myös tallennettu DV-kameralla, joten myöhemmin on luvassa jonkin sortin videopätkä. Suuremmat kuvat testituloksista ja kokoonpanosta löytyy alla olevasta linkistä.
Muropaketti, Intel Pentium 4 3,2C @ 4911 MHz
Sampsa Kurri 14. heinäkuuta (sampsa.kurri@https://muropaketti.com)
